点火参数对汽油发动机性能的影响分析(附件)

毕业设计说明书(论文)外文目录 1 1毕业设计说明书(论文)外文 21绪论 41.1课题研究的前景及目的 41.2课题的研究现状 41.3课题研究的内容及过程 62汽油发动机点火系统 72.1点火系统的组成与类型 72.2传统点火系 72.3电子点火系统 82.4汽油发动机点火参数 102.5影响点火提前角的因素 113.GT-POWER软件的介绍及运用 123.1软件的介绍 123.2基于GT-POWER软件对单缸汽油发动机机进行分析 123.2.1 GT-POWER的模型 123.2.2设置不同转速及点火提前角 133.3点火提前角对发动机性能的影响分析 143.3.1点火提前角对发动机动力性性能的影响分析 143.3.2点火提前角对发动机经济性能的影响分析 163.3.3点火提前角对发动机排放性能的影响分析 17结论 19致谢 20参考文献 211绪论1.1课题研究的前景及目的能源是当前世界国民经济的根本和人类赖以生存的基础因素。国家的能源的安全与否直接威胁到国家可持续发展、安全和社会稳定。日益进步的世界经济的绝对现代化正受益于石油能源、天然气和煤炭等化石燃料的普及。然而,在21世纪上半叶,这些重要的经济资源载体可能会被耗尽或失去开采的价值。一旦原料链突然中断,全球经济危机和世界范围内的冲突将不可避免地严重化。在各种类型能源中石油资源占据很大的比例,石油储备不是不受限制的,现已知的易开发的和易使用的储量并不大,开发剩余的储量更加困难,难以开发的会导致开发成本上升,这些能源将失去一定的开发价值。如今全世界的石油等能源短缺问题日益凸显,汽车消耗的是石油通过分离提取出的汽油、柴油等油种。受迫于技术问题,市场上有很多发动机燃烧不充分,会排放出很多没有处理干净的污染气体,导致大气环境的恶化。如今,拥有一部或者多部的人越来越多,能源的不断消耗和环境污染问题越来越严重化。有关于发动机性能优化的研究也引起人们的普遍的关注,对与改进发动机点火控制技术的研究迫在眉睫,其对发动机性能提升和减少发动机燃料消耗是不可或缺的。本课题研究汽车发动机性能的变化,进行汽车点火模型仿真与分析,通过不同参数运算出来的结果均衡比较分析,分析出点火参数和发动机性能的关系。本文主要研究点火参数中关键的点火提前角一项对给定发动机的各项性能的影响。旨在分析不同点火提前角对应的发动机各项性能结果的差异,均衡各 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072* 
项参数得出最优结果。优化发动机性能及效率,减少其对坏境的污染。为世界能源危机和坏境污染做一点贡献。1.2课题的研究现状在研究点火提前角对发动机性能影响的若干案例中,翟丽倩研究员通过不断研究获得了基于MATLAB编程的点火提前图。通过使用用双区燃烧模型来研究对比缸内燃烧的质量和未燃烧残存的物质的表达式,介绍了发动机气体湍流速度、传播速度、点火时间等数字表达式。最后,构造了新的关于发动机点火提前角的数学模型。基于此,该研究者使用Matlab软件编程,最后使用Matlab程序获得点火提前图。不仅研究点火正时对混合动力燃料发动机性能的影响,同时点火图的绘制也是一个重要的过程,研究点火提前角图的参数及分析也是一个非常重要的过程。还有,研究人员还运用粒子群优化(PSO)神经网络的方法来建立了氢发动机火花推进的优化模型。利用学习神经网络的自有特性,可以获得点火提前角度与发动机的不同转速和发动机的负载之间的关系和联系。最后,该算法通过MATLAB软件编程实现,以满足发动机在每个阶段的工作条件及有必要的需求,研究出了最合适的点火提前角。知名的毕峰荣教授,她于2014年研究了单缸发动机点火系统控制原理的过程,并研究了基于单片机的点火系统的硬件和软件算法,同样她运用AVLBOOST软件建模完成了完整的发动机模型,并通过进行实验、仿真软件等实质性的研究,对模型的参数进行了计算和控制,证实并广泛传播了数学模型的准确性,该实验对点火提前角进行了优化,分析了发动机点火提前角对发动机最大爆破压力、平均有效压力、缸内功率和最大爆破角度的不同影响,分析了不同点火提前角下及不同转速下发动机性能的走向趋势,分析了发动机功率曲线和燃油消耗曲线,并且进行了计算与原始发动机进行比较分析。最终,研究出了最佳点火提前角的角度图。近年来,点火提前角的优化算法和最优点火提前角的精确控制算法等极大地促进了中国几十年的发动机点火提升的多目标优化研究。目前,国内对点火提前角控制装置的研究正在不断完善。在国外,智能控制是主要研究领域。与国外相比,中国推进多用途优化的自动化水平和智能研究水平仍然相对较低。尽管中国对各种工作条件下的点火提前角的实时控制方面取得了很大的进展,但在精度保证方面仍存在许多明显短板。目前,CNG车辆通过建设MAP图来控制发动机的点火提前角,与此同时MAP图具有例如大量的数据难以处理和较差的自学习能力的问题,并且发动机大量运行中的变化会引起其参数和数据的更新困难的问题。同时,在不同的发动机工况,差异化的发动机以及区别型号的燃料使用条件下,最佳点火提前角将大大不同。考虑到这些因素,我国急切需要复杂的优化算法和更高的智能水平。
目录
毕业设计说明书(论文)中文摘要 1
毕业设计说明书(论文)外文摘要 2
1绪论 4
1.1课题研究的前景及目的 4
1.2课题的研究现状 4
1.3课题研究的内容及过程 6
2汽油发动机点火系统 7
2.1点火系统的组成与类型 7
2.2传统点火系 7
2.3电子点火系统 8
2.4汽油发动机点火参数 10
2.5影响点火提前角的因素 11
3.GTPOWER软件的介绍及运用 12
3.1软件的介绍 12
3.2基于GTPOWER软件对单缸汽油发动机机进行分析 12
3.2.1 GTPOWER的模型 12
3.2.2设置不同转速及点火提前角 13
3.3点火提前角对发动机性能的影响分析 14
3.3.1点火提前角对发动机动力性性能的影响分析 14
3.3.2点火提前角对发动机经济性能的影响分析 16
3.3.3点火提前角对发动机排放性能的影响分析 17
结论 19
致谢 20
参考文献 21
1绪论
1.1课题研究的前景及目的
能源是当前世界国民经济的根本和人类赖以生存的基础因素。国家的能源的安全与否直接威胁到国家可持续发展、安全和社会稳定。日益进步的世界经济的绝对现代化正受益于石油能源、天然气和煤炭等化石燃料的普及。然而,在21世纪上半叶,这些重要的经济资源载体可能会被耗尽或失去开采的价值。一旦原料链突然中断,全球经济危机和世界范围内的冲突将不可避免地严重化。在各种类型能源中石油资源占据很大的比例,石油储备不是不受限制的,现已知的易开发的和易使用的储量并不大,开发剩余的储量更加困难,难以开发的会导致开发成本上升,这些能源将失去一定的开发价值。如今全世界的石油等能源短缺问题日益凸显,汽车消耗的是石油通过分离提取出的汽油、柴油等油种。受迫于技术问题,市场上有很多发动机燃烧不充分,会排放出很多没有处理干净的污染气体,导致大气环境的恶化。
如今,拥有一部或者多部的人越来越多,能源的不断消耗和环境污染问题越来越严重化。有关于发动机性能优化的研究也引起人们的普遍的关注,对与改进发动机点火控制技术的研究迫在眉睫,其对发动机性能提升和减少发动机燃料消耗是不可或缺的。本课题研究汽车发动机性能的变化,进行汽车点火模型仿真与分析,通过不同参数运算出来的结果均衡比较分析,分析出点火参数和发动机性能的关系。本文主要研究点火参数中关键的点火提前角一项对给定发动机的各项性能的影响。旨在分析不同点火提前角对应的发动机各项性能结果的差异,均衡各项参数得出最优结果。优化发动机性能及效率,减少其对坏境的污染。为世界能源危机和坏境污染做一点贡献。
1.2课题的研究现状
在研究点火提前角对发动机性能影响的若干案例中,翟丽倩研究员通过不断研究获得了基于MATLAB编程的点火提前图。通过使用用双区燃烧模型来研究对比缸内燃烧的质量和未燃烧残存的物质的表达式,介绍了发动机气体湍流速度、传播速度、点火时间等数字表达式。最后,构造了新的关于发动机点火提前角的数学模型。基于此,该研究者使用Matlab软件编程,最后使用Matlab程序获得点火提前图。不仅研究点火正时对混合动力燃料发动机性能的影响,同时点火图的绘制也是一个重要的过程,研究点火提前角图的参数及分析也是一个非常重要的过程。还有,研究人员还运用粒子群优化(PSO)神经网络的方法来建立了氢发动机火花推进的优化模型。利用学习神经网络的自有特性,可以获得点火提前角度与发动机的不同转速和发动机的负载之间的关系和联系。最后,该算法通过MATLAB软件编程实现,以满足发动机在每个阶段的工作条件及有必要的需求,研究出了最合适的点火提前角。
知名的毕峰荣教授,她于2014年研究了单缸发动机点火系统控制原理的过程,并研究了基于单片机的点火系统的硬件和软件算法,同样她运用AVLBOOST软件建模完成了完整的发动机模型,并通过进行实验、仿真软件等实质性的研究,对模型的参数进行了计算和控制,证实并广泛传播了数学模型的准确性,该实验对点火提前角进行了优化,分析了发动机点火提前角对发动机最大爆破压力、平均有效压力、缸内功率和最大爆破角度的不同影响,分析了不同点火提前角下及不同转速下发动机性能的走向趋势,分析了发动机功率曲线和燃油消耗曲线,并且进行了计算与原始发动机进行比较分析。最终,研究出了最佳点火提前角的角度图。
近年来,点火提前角的优化算法和最优点火提前角的精确控制算法等极大地促进了中国几十年的发动机点火提升的多目标优化研究。目前,国内对点火提前角控制装置的研究正在不断完善。在国外,智能控制是主要研究领域。与国外相比,中国推进多用途优化的自动化水平和智能研究水平仍然相对较低。尽管中国对各种工作条件下的点火提前角的实时控制方面取得了很大的进展,但在精度保证方面仍存在许多明显短板。目前,CNG车辆通过建设MAP图来控制发动机的点火提前角,与此同时MAP图具有例如大量的数据难以处理和较差的自学习能力的问题,并且发动机大量运行中的变化会引起其参数和数据的更新困难的问题。同时,在不同的发动机工况,差异化的发动机以及区别型号的燃料使用条件下,最佳点火提前角将大大不同。考虑到这些因素,我国急切需要复杂的优化算法和更高的智能水平。

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