为提高发动机的热效率,提出了高压缩比结合米勒循环的解决方案。在某2.0 L自然吸气发动机的基础上,通过增加发动机活塞顶凸台的方法实现了压缩比从10到13的提高,并采用遗传算法对凸轮型线进行了选型,通过进气门晚关(LIVC)方式实现了米勒循环。试验结果表明,与原发动机相比,高压缩比米勒循环发动机最低燃油消耗率下降10.4 g/(k W?h),低油耗范围明显扩大,且主要是向低转速小负荷的方向扩展。 发动机进行性能预测。图2外特性模拟与实验的油耗和扭矩对比4发动机结构和参数改进为提高压缩比和实现米勒循环，需要对原发动机活塞顶部形状及凸轮型线进行改进，并且需要将进排气VVT角度（采用VVT后,气门开启时刻相对于原固定位置推迟的角度）、点火提前角等进行优化。4.1几何压缩比的实现采用LIVC控制策略后，因发动机有效压缩比下降，所以需要增大几何压缩比来弥补有效压缩比的不足。为将发动机的压缩比由10提高至13，对原机活塞进行改进，本文由公司网站弯管机滚圆机滚弧机网站采集转载中国知网整理! http://www.gunyuanji.wang本文由公司网站弯管机滚圆机滚弧机网站采集转载中国知网整理! http://www.gunyuanji.wang发动机设计与分析-液压滚圆机滚弧机张家港钢管折弯机滚弧圆滚弧机使活塞中部隆起并且在顶部加工凹坑，如图3所示。（a）原机活塞（b）改进后活塞图3原机与改进后的活塞顶部对比4.2凸轮型线设计原机的进气门最大气门升程为10.33mm，气门开启持续期为246°曲轴转角。在保证气门与活塞不发生干涉的情况下，通过AVLtimingdrive进行运动学和动压力P体积V4451′12′233′O项目进气形式缸径×行程/mm×mm排量/L几何压缩比标定功率/kW最大扭矩/N·m最低油耗/g·(kW·h)-12000r/min、31.8N·m油耗/g·2018年第9期系数、进排气VVT角度、点火提前角等参数进行调整，使得发动机各工况点的性能达到最优。试验台架及测量仪器如图6和表3所示。图6发动机试验台架表3试验用测量仪器标定的具体方法为：首先调整点火提前角以保证发动机不发生爆震，然后调节发动机的进排气VVT角度和过量空气系数以使发动机达到目标要求。在中低负荷VVT角度的标定要以油耗最低为原则，在高负荷时VVT角度的标定要保证动力输出的前提下兼顾油耗。5.1标定结果与优化结果对比在2000r/min的全负荷工况下，采用NSGA-II算法优化的点火提前角和进排气VVT角度与试验标定值的对比如图7和图8所示，模拟优化结果与试验结果仅在某几个工况点存在稍大误差，总体上NSGA-II算法在米勒循环发动机的优化方面有较高的精度，从而也证实了以上模拟研究的可信度。图7点火提前角优化值与标定值的对比由图7可知，最佳点火提前角随负荷增大而减小，主要是因为发动机的热效率在大负荷受到爆震的约束。由图8可知，进排气VVT角度随负荷的增大先增大后减校5.2原机与米勒循环发动机对比分析试验得到的原机与米勒循环发动机燃油消耗率万有特性如图9和10所示，对比图9和图10可看出，在部分负荷工况下米勒循环发动机的油耗下降明显，最低油耗仅为227.4g/(kWh)，相比于原机下降10.4g/(kWh)，满足设计目标要求。以245g/(kWh)的油耗区域为例，可知米勒循环发动机机的低油耗区域相对于原机扩大，且其主要是向原区域的更小负荷、更低转速扩展，有利于发动机在整车匹配后工作在高效率区。低油耗区扩大是因为发动机在该工况区间通过调整VVT控制角度使发动机以米勒循环方式?发动机设计与分析-液压滚圆机滚弧机张家港钢管折弯机滚弧圆滚弧机本文由公司网站弯管机滚圆机滚弧机网站采集转载中国知网整理! http://www.gunyuanji.wang