灵活燃料汽车动力总成优化匹配研究

摘要

甲醇作为发动机代用燃料的优势已经得到了广泛的验证,但单一的甲醇或甲醇/汽油混合燃料并不能保证所有的发动机工况性能都得到明显提高。“灵活燃料”的概念可以解决这一问题。
　　 本课题结合某研究所的研究项目,在其先进的试验条件支持下完成了对发动机的改装和试验,根据整车动力总成匹配提出了发动机特性场的优化构建方法和灵活燃料选择方案,降低了燃料能量消耗,提高了经济性。
　　 本课题在充分分析和对比不同特性场区域内不同混合燃料的油耗特性后,提出了“灵活特性场”的概念,即把不同燃料特性场的局部优势进行组合,灵活选择不同工况所对应的最佳燃料。
　　 本课题运用Cruise软件建立了与发动机匹配的车辆的动力总成模型,通过模拟计算分析车辆的动力性和经济性指标,在产品设计阶段采用系统工程的观点来研究整车性能,明确灵活燃料发动机性能优化目标。
　　 本课题先以车辆不同挡位稳定行驶时发动机的转矩输出为根据构建了灵活特性场,然后以车辆运行NEDC循环为基础,分别从发动机工况分布特点、车辆行驶工况连续性等方面提出了构建灵活特性场的不同方法,基于发动机工况分布的特性场构建方法可以降低13.5％的热量消耗,基于车辆连续工况的特性场构建方法可以降低9.9％的热量消耗,最后细化了特性场分区,燃料选择种类和切换次数增多,热量消耗减小了14.8％。
　　 最后本课题对Cruise软件进行二次开发,构建了灵活燃料车辆动力总成模型。

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1 前言

1.2 甲醇燃料汽车的发展概况

1.3 灵活燃料汽车及研究状态

1.4 整车动力总成匹配研究的现状及发展趋势

1.5 本课题的研究目的、意义和主要工作

1.5.1 本课题的研究目的和意义

1.5.2 本课题的主要工作

第2章 灵活燃料发动机

2.1 甲醇/汽油混合燃料的主要特性

2.2 灵活燃料发动机改装

2.3 灵活燃料发动机试验

2.4 灵活燃料发动机特性比较与分析

2.4.1 全负荷特性分析

2.4.2 经济性分析

2.5 灵活特性场概念的提出和应用

2.5.1 灵活特性场概念

2.5.2 灵活特性场的构建

2.6 本章小结

第3章 灵活燃料发动机与车辆的匹配

3.1 与动力总成相关的国家标准介绍

3.1.1 经济性国家标准

3.1.2 排放国家标准

3.2 Cruise软件及样车模型

3.2.1 软件建模介绍

3.2.2 整车模型建立

3.2.3 模型模拟精度验证

3.3 车辆主要性能分析

3.3.1 动力性分析

3.3.2 经济性分析

3.4 本章小结

第4章 灵活特性场构建方法与计算比较

4.1 构建基于车辆稳态行驶的灵活特性场

4.1.1 构建策略

4.1.2 计算分析

4.2 构建基于发动机工况分布的灵活特性场

4.2.1 构建策略

4.2.2 计算方法

4.2.3 结果分析

4.3 构建基于连续工况稳定性的灵活特性场

4.3.1 构建策略

4.3.2 对比分析

4.4 细化特性场分区及比较分析

4.4.1 构建策略

4.4.2 对比分析

4.5 本章小结

第5章 灵活燃料控制策略的实现与模拟计算

5.1 系统控制原理

5.2 控制策略分析

5.3 模拟计算

5.4 本章小结

第6章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

致谢

参考文献

个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果