可变压缩比汽油机的开发设计及性能仿真分析开题报告
2020-04-13 05:04
1. 研究目的与意义（文献综述）
当今世界正面临着严重的能源短缺问题和日益严格的排放法规挑战，这使得传统发动机来到了更新换代的关键节点。为了同时解决这两项问题，发动机需要能够具备良好的动力性能和燃油经济性，并且降低污染物的排放量。为了达到这一目的，可变压缩比技术逐渐走入研发者的视线。世界上第一位提出可变压缩比的是英国工程师harry ricardo，他在1920年代提出这一概念。可变压缩比发动机能够很好地改善发动机热效率、燃油经济性和排放性能。传统的发动机压缩比是固定不变的，这导致中小负载时废气比例过高，且压缩终了压力过低，因此做功效率低。应用可变压缩比技术后，在小负荷工况下，发动机的热效率低、综合性能差，这时可以采用比较大的压缩比；在大负荷工况下，由于过高压缩比容易产生爆燃和很大的机械负荷，应该采用较小的压缩比。可变压缩比技术的优点主要有以下三个方面：第一，提高了发动机的热效率，大大提高了发动机的经济性；第二，由于发动机的有害物排放很大一部分产生于冷启动和暖机阶段，而可变压缩比技术可以缩短这个阶段，从而降低这阶段的有害物排放；第三，可变压缩比技术兼顾了部分负荷时的经济性和大负荷时的动力性，使发动机的动力性、经济性以及排放性得到较好的统一。
压缩比的大小由燃烧室容积和工作容积所决定，要想实现可变压缩比就必须从这两方面进行研究。燃烧室是由气缸盖、气缸、活塞顶三个部分组成的，使压缩比可变基本都是通过改变这三个部分来实现，包括使气缸盖可绕曲轴箱转动、把连杆分为两部分并通过改变两部分之间的夹角来改变连杆的长度、通过改变活塞的有效压缩高度来达到压缩比可变等方案。近年来，随着大众对环保问题和发动机优化方面的关注以及发动机技术的进步，可变压缩比技术发展加快，并取得了一些成果。
2. 研究的基本内容与方案
本次毕业设计通过了解可变压缩比系统的基本原理及其发展现状，对车用可变压缩比汽油机提出设计方案并对关键机械部件进行结构设计。学习gt-power软件的使用方法，并熟练掌握其功能，利用该软件完成可变压缩比汽油机的建模和性能仿真分析。完成相关的图纸工作。研究的基本内容主要包括以下几点：
1）、国内外可变压缩比汽油机研发现状；
2)、基于gt-power的汽油机建模；
3. 研究计划与安排
| 周次 | 工作内容 |
| 毕业实习周（1.2~1.14） | 赴校外实习、搜集设计资料，并提交实习日记、实习报告。 |
| 毕业设计预备周（2017.12.8-2018.1.22） | 确定指导教师人选，对未选好导师的学生进行调剂分配。确定选题志愿、校内搜集资料、消化资料。 |
| 1~2（2.26~3.9） | 学生提交文献检索摘要。撰写开题报告。并完成网上提交开题报告。整理论文提纲、设计概要。 |
| 3~4（3.12~3.23） | 进行外文翻译，并提交外文翻译译文。 |
| 5~6（3.26~4.6） | 绘图，撰写毕业设计说明书（设计类）或论文（研究类）。 |
| 7~8（4.9~4.20） | 撰写毕业设计说明书（设计类）或论文（研究类），绘图。 |
| 9~ 11（4.23~5.11） | 完成绘图，并完成网上提交毕业设计说明书。 |
| 12（5.14~5.18） | 学生书面提交毕业设计说明书、图纸或论文，并打印成册。并书面提交答辩申请，并作答辩准备。 |
| 13~14（5.21~6.1） | 教师审阅毕业设计说明书（设计类）或论文（研究类）和（图纸），审查确定学生答辩资格并予以公示。 |
| 15（6.4~6.8） | 毕业设计答辩。 |
4. 参考文献（12篇以上）
[1]h.kleeberg，d.tomazic，j.dohmen，k.wittek，a.balazs，朱炳全. 采用两级可变压缩比系统提高车用汽油机的效率. 国外内燃机，2014年04期
[2]张佰力，孙常林，张玉川，赵生彦. 双缸一室型可变压缩比发动机的研究. 内燃机与动力装置，2014年05卷
[3]王浩. 废气再循环率及可变压缩比对pcci柴油机燃烧和排放的影响. 中国新技术新产品，2016年09期
