活塞6甲发动机配气系统改装设计与性能仿真验证

作     者：吕坤 

作者单位：哈尔滨工程大学 

学位级别：硕士

导师姓名：路勇

授予年度：2016年

学科分类：082502[工学-航空宇航推进理论与工程] 08[工学] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

主      题：发动机 全可变配气 改装设计 AMESim仿真 GT-POWER仿真 

摘      要：全可变配气技术在提高发动机的动力性、经济性和改善排放性方面具有很大的应用前景,同时,通过可变气阀的控制还可以实现可变气缸、单缸停火或发动机制动等。本文以某型教练机地面模拟训练平台的设计为基础,通过对活塞6甲发动机的汽缸结构和对配气机构改装的技术可行性进行分析,开展配气系统改装设计,实现电液驱动可变配气控制系统替代原有活塞6甲发动机的机械凸轮来控制的气门机构,可以在地面实现停缸操作,单缸操作,以及实现各种工况下发动机故障模拟与分析,满足某型教练机全工况下地面教学、训练要求。具体工作如下:首先,对活塞6甲发动机技术特点和改装应用需求进行分析,完成配气系统改装设计的可行性论证;同时,结合活塞6甲发动机配气系统结构参数和电液全可变配气驱动机构的结构原理,完成配气系统改装的总体设计方案。其次,基于AMESim仿真平台建立电液驱动的全可变配气执行器的液压模型,通过仿真计算分析,完成活塞6甲发动机全可变配气系统的改装设计,主要包括:配气执行器,液压系统和配气控制单元的改装与设计;在此基础上实现单缸气缸头的总成改装,并完成了基于UGNX8.0的三维结构建模设计。最后,基于GT—Power建立活塞6甲发动机整机工作过程模型和全可变配气驱动控制模型,完成可变配气参数优化,并对改装后的配气系统进行性能仿真验证。仿真结果表明,改装后的配气系统满足发动机工作要求,并提高原机的动力性和经济性,改善了排放性;根据可变配气的技术特点,满足新工况和发动机故障模拟训练的需要,实现配气系统改装目的。