南昌大学本科生毕业论文—变排量发动机性能模拟研究—断油和向不工作气缸通废气

1、 密级： NANCHANG UNIVERSITY 学 士 学 位 论 文 THESIS OF BACHELOR（20102014年） 题 目 变排量发动机性能模拟研究-断油&向不工作气缸通废气 学 院： 机电工程学院 系 机械系 专业班级： 车辆工程10级 学生姓名： 学号： 指导教师： 张庭芳 职称： 教授 起讫日期： 2014.22014.6 摘要变排量发动机性能模拟研究- 断油&向不工作气缸通废气 专 业：车辆工程 学 号： 学生姓名： 指导老师：张庭芳 摘要当今社会汽车已成为人们一种重要的代步工具，然而大多数车主感觉他们的车辆所具有的功率在绝大多数时间内远远大于所需要的

2、功率，车辆的常规行驶中发动机基本上处于部分负荷的工作状态，这样发动机的效率就降低了，相应地燃油经济性也变差，达不到发动机最佳的燃油消耗水平，那么是不是可以在不需要那么大功率的情况下根据需要改变发动机的排量呢？可变排量技术就是在这种思想基础上产生的，在低负荷时关闭部分气缸工作，在高负荷时全缸工作，有效降低燃油消耗。本文运用GT-Power软件针对某V型6缸汽油机建立了计算机仿真模型，并验证了该仿真模型的计算结果与原机实验数据有较高的一致性。在此计算机仿真模型的基础上采用断油&向不工作气缸通废气策略建立了停缸发动机模型，并通过对该模型的模拟和分析研究，计算了停缸对发动机燃油经济性的影响，并

3、对停缸的区域进行优化。关键词：汽油发动机；可变排量；性能仿真；停缸策略 AbstractAbstract Cars have become an important means of transport in society today, however, most vehicle owners feel that their vehiclespower is much larger than the required power at the most of the time, the engine is basically in a partial load operating state

4、 in the process of vehicles regular traveling, so the efficiency of the engine is lower, and accordingly the fuel economy is also worse, cant reach the best level of fuel consumption of the engine, so if we can change the engines displacement without the need for a case that power? Variable displace

5、ment technology that is generated on the basis of this idea, closing some of the cylinders at low load work, all cylinders working at high loads, effectively reduce fuel consumption. In this paper,the simulation model is established for a V6 cylinder gasoline engine by using GT-Power software,the re

6、sults of the simulation model are in good agreement with the original engine test data. Based on the simulation model with shutting off fuel&recirculating exhaust gas to not working cylinder method to establish the model of cylinder deactivation engine, and through the simulation and analysis of

7、 the model, calculated the effect of cylinder deactivation of engine fuel economy, selected and optimized the area of the cylinder deactivation.Keywords: Engine;Variable displacement;Computer Simulation 目录目录摘要.Abstract.第1章 绪论.11.1 选题的依据及意义.11.2 国内外研究现状以及发展趋势.11.3 本课题研究的内容.31.4 本课题研究的方案.31.5 本课题所用的软件

8、的介绍.31.6 本章总结.4第2章 V6型发动机模型的建立与验证.52.1 V6型发动机模型的建立步骤.52.2 发动机模型的模拟及验证.92.3 本章总结.10第3章 发动机停缸技术模拟.123.1 发动机的停缸策略.123.2 断油&向不工作气缸通废气策略的发动机建模.123.3 停缸发动机与原机的性能对比.133.4 本章小结.14第4章 停缸区域的选择与进气歧管参数优化.154.1 停缸区域的选择.154.2 进气歧管参数对发动机性能的影响.15 4.2.1 进气歧管长度对停缸发动机性能的影响.15 4.2.2 进气歧管内径对停缸发动机性能的影响.164.3 本章总结.18第

9、5章 全文总结.19参考文献.20 第一章 绪论 2 第一章 绪论 第一章 绪论1.1 选题的依据及意义 当今社会汽车已成为人们一种重要的代步工具，然而大多数车主感觉他们的车辆所具有的功率在绝大多数时间内远远大于所需要的功率，车辆的常规行驶中发动机基本上处于部分负荷的工作状态，这样发动机的效率就降低了，相应地燃油经济性也变差，达不到发动机最佳的燃油消耗水平，那么是不是可以在不需要那么大功率的情况下根据需要改变发动机的排量呢？可变排量技术就是在这种思想基础上产生的，在低负荷时关闭部分气缸工作，在高负荷时全缸工作，有效降低燃油消耗。所谓排量就是指内燃机所有气缸工作容积之和，可变排量就是在发动机工作

10、时改变所有气缸工作容积之和以适应不同的工况。在部分负荷时关闭部分气缸，就必须供给工作气缸更多的可燃混合气达到停缸前发动机的功率，就这样可以增加工作缸的负荷率，从而提高发动机发的机械效率，降低发动机的泵气损失功和机械摩擦损失功，可明显提高发动机的燃油经济性。20世纪70年代，由于第二次石油危机的影响，发达国家更加重视能源的重要性。石油的短缺将直接影响汽车业的发展，因此世界各大汽车厂商纷纷在节油方面投入研究，停缸技术也是在这种背景下产生的。20世纪后期控制电子技术和计算机控制技术的长足发展，也为发动机停缸技术的进步提供了有利条件。停缸技术除节省燃油外，还可以有效减少污染物的排放。由于发动机停缸技术

11、在节省燃油和改善尾气排放方面具有双重效果，因此开展停缸技术的研究具有直接现实意义。1.2 国内外研究现状以及发展趋势 戴姆勒汽车的主动歇缸技术ACC是戴姆勒汽车公司开发的发动机变排量系统，它最先运用于V12和V8发动机上，通过关闭一侧气缸，实现12缸到6缸，8缸到4缸的切换。歇缸后，为了防止空气和燃料进入燃烧室，ACC系统通过使用双摇臂来取代传统发动机的辊型摆臂来确保每个气缸气门保持关闭，其中一个摆臂与凸轮轮廓相接触，而另一个则与气门相连。发动机正常运作时，两个摆臂通过锁销连接；当气门被切断时，电磁阀控制油压推动锁销是两个摆臂脱离，气门弹簧推动气门使其处于关闭状态。日产汽车公司的“EDF”系统

12、，日产汽车开发的工作气缸数可变的发动机，被安装在采用电子燃油喷射的小轿车上，只有在减速时才可以从四个气缸改为两个气缸工作。汽缸数变换机构的变换工作分为两个阶段，从高转速开始减速时，在18001100r/min范围内全部四个气缸切断燃料供给，稍次，降低1100900r/min时，重新只向两个气缸供给燃料，使两个气缸运转，而实现气缸数的改变。另外，从低转速行驶中减速时，到950r/min时，是两个气缸运转，降到这个转速以下时，有自动的返回到四个气缸运转。此外，三菱、奔驰以及福特等汽车公司也研制出了自己的变排量系统，虽然系统的名字千差万别，但最终实现目的相同。纵观国外发动机变排量的系统，它们大多采用

13、机械式装置控制气门的开启和闭合，机构复杂而且庞大，费用也比较高。另外，由于采用的是固定式停缸，这使得有一部分气缸长期处于冷态和热态的交变状态，加剧了气缸的偏磨，缩短了发动机寿命。国外虽然对停缸技术进行了深入研究，并生产出停缸发动机装配到汽车上。但是出于技术保密，几乎没有公开出版的文献资料介绍其核心技术，更未具体涉及到控制策略。在国内，自上世纪80年代以来，很少见到专门研究停缸控制技术的报道和技术文献，只有以下课题组做过相关方面的研究。吉林大学张海涛及其导师钱耀义教授领导的课题组对发动机停缸控制及其标定技术进行了深入研究。在CA488-Q发动机电控系统基础上进行了电控发动机变排量的设计与研究，并

14、开发了相应的标定系统。主要的研究成果如下：（1）获得了研究用CA488-Q发动机的性能参数，并在深入研究其系统构成、控制策略及其标定过程的基础上，掌控了运行机理，了解发动机电控装置开发的普遍规律；（2）分析了停缸工作前后，发动机的泵气损失及其充气效率的变化；（3）在保证发动机的动力性、经济性、排放性的前提下，兼顾动力总成的摇震控制，分析了停缸工作的范围，并确定了优化控制的方法。提出停缸区域必须避开容易产生低频摇震的低转速段，并在保证动力性的前提下，根据经济、排放指标通过脱机优化控制方法确定；（4）进行了停缸前后的负荷特性对比试验。实验结果表明，汽油机采用变排量技术后，在保持原有动力性的前提下，

15、经济性得到了一定的改善。汽车发动机若采用变排量技术后，能进一步减少燃油消耗。钱耀义教授首先在小排量的4缸发动机上研究了变排量控制技术，并做了变排量前后油耗对比试验，但并没有具体给出节油效果和排放改善效果。东风汽车公司徐兀课题组在上世纪80年代开始研究闭缸节油技术。课题组对东风牌5吨卡车的EQ6100Q发动机进行闭缸控制。当时的思路是空车行驶时仅用1、2、3缸工作，停止向4、5、6缸供混合气；半载或满载时恢复所有气缸工作。控制方法是在这3个气缸的进气歧管上安装蝶形阀，蝶形阀由压缩空气驱动，蝶形阀由安装在驾驶室里的气阀控制。由于该发动机是化油器式的，安装蝶形阀和由蝶形阀彻底切断进入气缸的混合气都异

16、常困难，项目没有取得成功。燕山大学韩宗奇教授课题组提供了一种电喷发动机变工作排量控制技术，根据发动机和汽车相关传感器输出的信号，判断出汽车的行驶工况和驾驶员的意图，自动判断出发动机的行驶阻功率和负荷率大小，并通过控制器对各缸的喷油器进行实时控制，使得各喷油器正常喷油或者暂停。该控制装置包括控制模式和控制策略的设计，通过单片机达到所要控制的效果。课题组把控制器安装在捷达轿车上，并进行了实车道路试验。试验结果显示，安装变排量控制器之后的捷达轿车节油效果良好，尾气排放也有较大的改善。但试验中还未能解决低速小排量抖动现象，此外变排量的设计模式和不同输入参数下的控制策略还有待于进一步优化。1.3 本课题

17、研究的内容 运用GT-Power软件研究发动机在变排量发动机性能模拟研究-断油&向不工作气缸通废气变排量技术方案下的燃油经济性能，并对停缸区域进行选择与优化。具体研究内容如下：(1) 变排量技术的国内外研究现状调研与分析；(2) 变排量技术的节油原理、发动机性能以及数据处理相关内容的学习；(3) GT-POWER软件的学习与发动机模型的建立；(4) 运用变排量技术的发动机模型的模拟和分析研究；(5) 考察在变排量发动机性能模拟研究-断油&向不工作气缸通废气变排量技术方案下：1、对发动机燃油经济性能的影响；2、对停缸区域进行选择和优化研究；(6) 本项目研究的进一步工作的建议1.

18、4 本课题的研究方案首先学习GT-Power软件，建立V6发动机模型并验证与原机的一致性；然后在该模型上采用断油&向不工作气缸排废气策略建立停缸发动机模型，并对停缸发动机模型进行分析和研究，考察停缸对发动机燃油经济性的影响，并对停缸区域进行选择和优化。1.5 本课题所用软件的介绍GT-SUITE是由GAMMA公司开发的高度集成的发动机+动力系统+车辆仿真平台，它的所有模块都共享相同的前后处理界面。其操作简单、界面易懂易用、实机装配式建模理念、多层级模型管理。GT-SUITE自带的模板库十分丰富，涵盖机械、流体、控制和电、磁、热等各类部件。针对同一个物理现象，GT-SUITE通常提供了不

19、同层次的物理模型，用户可以根据需要构建不同复杂程度的模型。GT-POWER是模拟发动机工作过程的计算软件，是一款由Gamma Technologies公司开发的具有发动机工业标准的模拟仿真工具，世界上大多数发动机和汽车的制造厂家及供应商都在使用这一软件。GT-Power是GT-Suite系列软件中的一部分，涵盖了发动机机体、驱动系统、曲轴机构、配气机构、燃油供给系统和冷却系统六个方面。该款软件采用有限体积法对流体进行计算，计算的步长可自动调节，同时其自带有丰富的燃烧模型，具有强大的辅助建模前处理工具，具有丰富的控制功能，能与SIMULINK进行耦合求解，能与三维的CFD软件进行耦合计算，并且自

20、带有优化设计功能，能进行直接优化、DOE设计/优化，能进行进排气系统噪声分析，能对进排气系统的消音元件进行优化设计。GT-POST是一个强有力的数据分析工具，它能通过GT-SUITE模拟或外部资源来绘制图表，通过视图操作产生数据，而且它还提供了一个比标准的空白表格程序软件更有效的数据分析方法。当一个模型改变时，GT-POST能通过数据指针自动及时的修改结果，而且GT-POST提供了很好的便携式的用户自定义模型，以控制结果输出。1.6 本章总结本章主要介绍了选题的依据和意义，并且阐述了停缸技术在国内外的研究现状和发展趋势，并说明了本课题的研究内容和研究方案，最后介绍了本课题研究所必须的建模软件G

21、T-Power。22 第二章 V6型发动机模型的建立与验证第二章 V6型发动机模型的建立于验证2.1 V6型发动机模型的建立步骤整个V6型发动机的结构十分复杂，利用GT-Power软件建立发动机计算模型的时候，需将复杂的发动机划分成若干个简单的子系统。因此可将发动机结构抽象地分为缸体、进气系统、排气系统3大部分，如图2-1所示。发动机工作时工质按图中箭头所示方向完成工作循环：新鲜的外部环境气体经过进气门进入进气总管，再通过进气歧管，在进气道入口处与喷油嘴喷入的燃料混合，形成可燃混合气进入气缸；可燃混合气在缸内燃烧，完成做工循环后产生废气，废气经过排气门、排气道、排气歧管，最后由排气总管排出到外

22、部环境中，这样就完成了一个发动机工作循环。 外部环境 气管 节气门 系统边界进气总管 曲轴箱 排气总管进气歧管 进气道 气缸 排气道 排气歧管 图2-1 发动机模型机构框图汽油机模型的建立包括6个主要部分：环境子系统、进气子系统、排气子系统、喷油子系统、曲轴箱子系统、气缸子系统。下面具体介绍汽油机这几个关键模型的搭建。（1）环境边界设置对于汽油机而言，系统边界主要设定温度、压力、流量系数等参数。其中温度和压力是汽油机工作时的环境温度和压力。进排气系统环境设置如表2-1所示。 表2-1 进气系统环境边界条件输入参数 参数 单位 参数值 Pressure 压力 bar 1 Temperature

23、温度 K 300 表2-2 排气系统环境边界条件输入参数 参数 单位 参数值 Pressure 压力 bar 1 Temperature 温度 K 800（2） 进排气系统的搭建进排气系统是影响发动机性能的关键因素，进气量决定了汽油发动机的动力性能，而排气量的大小与进、排气管结构几何形状有着密切的关系。建立进气系统首先要建立进气歧管，由于进气歧管的几何形状可以简化，因此只需要一个溢流口实体和一个管件实体来完成歧管模型，之和还需要一个孔实体。只要溢流管和管件连接到一起，就会自动创建一个“def”孔，缺省孔定义模块实体之间的连接时，GT-Power将计算前面和返回分散率。但使用缺省孔将为系统增加一

24、个并不真实的额外的损失。因此需要使用未缺省孔。最后需要创建一个连接空气滤清器和歧管的管件，所有模块建立之后放入工程图中，并连接起来就形成了进气系统，如图2-2所示。 图2-2 进气系统模型同理，排气系统的搭建方法也跟进气系统差不多，但是排气系统中增加了一个新的模块“PipeRoundBend”。这个模块是为普通的管件添加诸如弯曲半径和弯曲角度等属性。所有模块都搭建好了移入工程图中并连接起来就形成了排气系统，如图2-3所示。 图2-3 排气系统模型（3） 喷油系统的设置喷油器模块的主要作用是将燃油定时定量的喷入进气道，需要输入的主要参数有喷油时刻、输油率、空燃比等，参数设置如图2-4所示。 图2

25、-4 喷油器参数设置（4） 进排气阀门的设置进排气阀门模块主要描述进排气阀门的升程及气门正时，需要输入的参数有：气门的升程规律、气门间隙、气门流量系数、气门正时等，参数设置如表2-3、表2-4所示。 表2-3 进气阀门主要参数 参数单位参数值Valve Number 进气门数量个12Valve Diameter 阀门直径Mm27.5Lift Profile 气门升程-数据图Valve Lash 阀门间隙Mm0Valve Open Angle 气门开启角°CA362Valve Close Angle 气门关闭角°CA598Cam Timing Angle 进气门正时角

26、6;CA239 表2-4 排气阀门主要参数 参数单位参数值Valve Number 进气门数量个12Valve Diameter 阀门直径Mm23.8Lift Profile 气门升程-数据图Valve Lash 阀门间隙Mm0Valve Open Angle 气门开启角°CA134Valve Close Angle 气门关闭角°CA378Cam Timing Angle 进气门正时角°CA127 （5） 曲轴箱的设置曲轴箱模块连接着各个气缸，通过该模块来设置发动机的气缸数目、气缸排列方式、V型排列角度、点火顺序、点火间隔等。曲轴箱模块的参数设置如表2-5所示。

27、表2-5 曲轴箱模块主要输入参数参数单位参数值Cylinder Numbers 缸数个6Cylinder Configuration 排列顺序-V型V-Angle V型角°90Firing Order 点火顺序-1-6-5-4-3-2Firing Interval 点火间隔°CA120（6） 气缸的设置气缸模块是整个发动机模型的核心部分，包括燃烧模型、几何模型、传热模型、壁面温度模型等。气缸模块的参数设置如表2-6所示。 表2-6 气缸模块主要输入参数参数单位参数值Bore 缸径Mm80Stroke 活塞行程Mm82.8Connecting Rod Length 连杆长度M

28、m151.4Pin Offset 活塞销偏置Mm0Compressor Ratio 压缩比-10.25Piston TDC clearance height 活塞余隙高度Mm1Head Temperature 缸壁温度K575Piston Temperature 活塞顶壁面温度K575Cylinder Temperature 缸套壁面温度K400Head/Bore Area Ratio 活塞顶表/气缸截面积-1.3Piston/Bore Area Ratio 缸盖表/气缸截面积-1.03 至此，发动机的所有模块都设置完成，把各个模块拖入工程图中，并按发动机工作顺序连接起来，整个V6型汽油发动机

29、的GT-Power模型就搭建完成了，如图2-5所示。 图2-5 GT-PowerV6型发动机模型2.2 发动机模型的模拟及验证建立完GT-Power的数学模型后，需要评价该模型的可行性和合理性，故要对其进行模拟计算来验证与原机模型的相似性。图2-6与图2-7为该发动机模型的指示功率、指示转矩与原机模型的对比曲线。 图2-6 指示功率验证曲线 图2-7 指示扭矩验证曲线 通过以上对比曲线可知，该发动机模型的扭矩和功率与试验值变化趋势基本吻合，最大误差出现在3000r/min处。可见负荷工况下模型的计算值与原机的实验值具有良好的一致性。验证表明，所建立的发动机模型良好的模拟了原机的实际运行状态，准

30、确率较高，能够用来进行后续的停缸模拟研究。2.3 本章小结 本章介绍了根据所掌握的某V型6缸发动机的主要结构参数，运用GT-Power软件进行V6型发动机模型的建模过程，并对该模型进行了模拟计算及验证。通过计算结果和实验数据的对比分析，指示功率和指示转矩的最大误差均在工程计算允许的5%的范围内，曲线变化规律也基本一致，这表明所建立的发动机模型的可靠性较高，可以用来进行后续的断油&向不工作气缸通废气的研究。 第三章 发动机停缸技术的模拟 第三章 发动机停缸技术的模拟3.1 发动机的停缸策略停缸的方法是将发动机气缸分为常工作和间歇工作两部分，低负荷时让间歇工作的一组气缸停止工作，开大节气门

31、，加大常工作气缸的负荷率，使之经常保持在中大负荷的经济油耗区运转，达到节油的目的。从目前的应用发展状况来看，实现停缸的策略有三种：(1) 仅停止部分气缸的供油；（2）断油的同时停止不工作气缸的气门运动；（3）断油的同时引入工作缸的废气到不工作的气缸内。本章只研究第3种停缸策略，即断油的同时引入工作的废气到不工作的气缸内，这种方法节油效果较好，结构也不是很复杂，不需要改动发动机的进排气系统，只需要通过单独的管路与控制阀组成的系统把工作气缸的废气引入到不做功的气缸内，这样能够使发动机停缸的气缸保持在一定的温度下，热负荷也基本保持平衡，从而实现发动机快速恢复到全部气缸大负荷做功的工况。3.2 断油&

32、amp;向不工作气缸通废气策略的发动机建模第二章利用GT-Power软件建立了某V6型的发动机计算模型并得到了验证，现只需在原模型的基础上进行修改。要使发动机断油并向不工作气缸通废气需要在原机模型上进行以下几处修改：（1）删除喷油模型，停止不工作气缸的燃油供应；（2）删除燃烧模型，停止缸内点火燃烧；（3）从排气总管中引出一根旁路管，并分出3条排气支管通入到已经关闭了的进气歧管中，将废气引入不工作气缸。通过对发动机的第2、4、6缸进行以上3处修改，这就实现了断油的同时引入废气到不工作气缸的停缸策略在GT-Power模型上的应用，修改后的停缸模型如图3-1所示。图3-1 断油&向不工作气缸

33、通废气策略的停缸模型3.3 停缸发动机与原机性能模拟的对比图3-2、图3-3分别为断油&向不工作气缸通废气的停缸策略与原机在相同转速范围内的泵气损失、有效压力的对比图。 图3-2 停缸发动机与原机的泵气损失对比 图3-3 停缸发动机与原机的平均有效压力对比 从图3-2可知，该停缸策略与原发动机相比，在图示转速工况范围内，泵气损失有所减小，这是因为发动机在小负荷工况下运行时，节气门开度较小，由于进气节流作用，进气道内压力大幅降低，气缸的压力也由于气阀口的节流作用进一步降低，低于曲轴箱内的大气压力，而活塞下行时需要做功来克服两端的压力差，由此造成发动机泵气损失；采用停缸策略之后，发动机的3

34、个气缸停止工作，为了保证发动机有与停缸前相同的功率输出，就会增大节气门开度，减少了节气门节流作用，从而降低了泵气损失。从图3-3可知，该停缸策略与原发动机相比，在图示转速工况范围内，平均有效压力大幅提高。这是因为停缸发动机为保证一定的功率输出，其余3个工作缸必须提高负荷率，同时由于燃烧条件有所改善，燃烧过程的压力也会有所增加，所以停缸发动机的平均有效压力比原机高。3.4 本章小结 本章主要介绍了在原机发动机模型上通过对发动机第2、4、6气缸进行一系列的更改，从而建立了断油&向不工作气缸通废气策略的停缸发动机模型，并进行了模拟计算。由分析结果可知，停缸发动机的泵气损失有所减少，提高了发动

35、机的机械效率，同时停缸发动机的平均有效压力高于原机。第四章 停缸区域的选择与进气歧管参数优化第四章 停缸区域的选择与进气歧管参数优化4.1 停缸区域的选择成功应用停缸技术的首要前提是选择好合适的停缸区域，保证发动机的动力性、经济性和排放性。（1）从动力性角度考虑，必须保证停缸后动力性能不变。通过停缸模拟计算，分别获得正常运行模式下和停缸模式下转矩对应关系，确定各个转速下可能的最大停缸转矩，保证在相同转速下停缸输出的转矩不能下降，满足车辆对动力性能的要求。（2）从经济性能考虑，选择节油区域。通过软件模拟计算，获得相同工况下正常运行模式和停缸运行模式下的负荷特性数据，根据有效燃油消耗的对比，从以上

36、区域中选出适合停缸的经济区域。（3）从排放性角度考虑，在保证上述经济性、动力性基本不变的前提下，去除排放恶化的停缸区域。 本章主要从动力性和经济性角度出发，选取1000rmin3000rmin作为停缸转速范围。当发动机的负荷接近全负荷时，为了增大转矩，需使用加浓的可燃混合气，导致燃料不完全燃烧，燃烧效率下降，有效消耗上升。停缸发动机只有在接近全负荷的时候的有效油耗超过了原机全负荷时的油耗，其余的工况下的有效油耗比原机同转矩输出时的低，在这些工况范围内，发动机停缸即能保证一定的动力输出，又能有效地改善燃油经济性，取得节油的效果。4.2 进气歧管结构参数对发动机性能的影响停缸策略能有效地改善发动机

37、的燃油经济性。在保证动力性的同时，如果能适当扩大停缸区域的工作范围，就能更大程度上降低燃油消耗。由内燃机原理可知，进气歧管的长度、直径、形状和布置等对进气阻力、进气均匀性及充气效率影响非常大，进而影响发动机的动力性、经济性和排放特性，不同使用要求的汽油机必须要有相应的进气系统与之匹配。本章仅从进气歧管的长度和直径方面对停缸区域进行优化，扩大停缸区域范围，以节省更多的燃油。 4.2.1 进气歧管长度对停缸发动机性能的影响进气歧管长度是影响发动机进气谐振的一个主要参数。图4-1、图4-2中为进气歧管长度在原长400mm的情况下，减少100mm、200mm、300mm和增加100mm、200mm、3

38、00mm共七个参数下对停缸发动机转矩、功率的对比图。由图4-1、图4-2中可知，在各个转速下进气歧管长度对转矩、功率的影响都比较明显。这二者随着转速的增加而得到提升。由图4-1、图4-2可知，管长加300mm时停缸发动机的功率和扭矩最大。图4-1 进气歧管长度对功率的影响图4-2 进气歧管长度对扭矩的影响4.2.2 进气歧管内径对停缸发动机性能的影响图4-3和图4-4分别为进气歧管管径在原管径的基础上，减少5mm、增加5mm、增加10mm共4个参数下对停缸发动机功率和转矩矩的影响。有图可知，进气歧管管径变化对停缸发动机转矩影响较向大，对停缸发动机的功率也有一定的影响，但影响不大。随着管径的减小，扭矩和功率都有一定的提高。由图4-3和图4-4可知，进气歧管管径减小5mm时功率和扭矩最大。图4-3 进气歧管管径对功率的影响 图4-4 进气歧管管径对扭矩的影响4.3 本章小结本章从动力性和经济性的角度分析了适合发动机停缸的工作区域。在区域内，发动机停缸既能保证发动机动力的输出，同时又能改善燃油消耗，取得节油的效果。并分别从进气歧管长度、进气歧管内径的参数改变来研究发动机功率、扭矩的影响，可以发