某天然气发动机辅助制动性能研究

作     者：钱金鹏 

作者单位：南京理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：陈刚

授予年度：2018年

学科分类：08[工学] 082304[工学-载运工具运用工程] 080204[工学-车辆工程] 0802[工学-机械工程] 0823[工学-交通运输工程] 

主      题：转速 气门参数 减压制动 泄气制动 联合辅助制动 气缸压力 制动功率 

摘      要：车辆在下长坡行驶时,行车制动器容易过热,造成制动效率降低,甚至车辆跑偏。发动机辅助制动产生的制动功率较为稳定,且可以避免发动机过冷,但是目前应用较为广泛的发动机辅助制动存在制动功率低下的问题,本文提出了减压制动与泄气制动相结合的新型发动机辅助制动方式以提高发动机辅助制动的制动功率。基于GT-power软件建立某型号天然气发动机辅助制动仿真模型,采用仿真与实验相结合的方法研究转速、减压气门开启时刻、减压段气门升程、泄漏段的气门升程等边界条件在单因素以及多因素条件下对发动机辅助制动的制动性能的影响,研究结果表明随着发动机转速的增加,辅助制动的制动功率呈线性增加;在压缩上止点附近缸内高压气体瞬间被排出,所以减压段气门升程越大,制动功率越高,但是减压气门升程受到压缩余隙的限制;同时减压气门开启时刻对制动功率的影响较大,气门开启过早,压缩冲程缸内最高压力下降,制动功率降低;开启过晚,缸内气体在压缩上止点附近不能排除,剩余气体在做功冲程对活塞做正功,制动功率下降。当转速、气门开启时刻、减压段升程以及排气背压一定时,减压段的气门升程存在最佳值使得制动功率最优。通过实验验证在相同边界条件下,缸内压力以及制动功率的仿真值与实验值的误差在5%以内;联合辅助制动的制动功率是三种制动方式中制动功率最高的,比减压制动的制动功率高出8%-12%,且随着转速增加联合辅助制动的制动功率增加的幅度最大。研究表明联合辅助制动的效果更好。