【摘 要】
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伴随着汽车行业的飞速发展,为了缓解能源危机,必须寻找新的替代能源,汽车行业具有重大的潜力以及责任。氢气以其来源广、可再生、无污染、用途广在汽车行业广受关注。众多研
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伴随着汽车行业的飞速发展,为了缓解能源危机,必须寻找新的替代能源,汽车行业具有重大的潜力以及责任。氢气以其来源广、可再生、无污染、用途广在汽车行业广受关注。众多研究表明,氢燃料发动机动力性、经济性以及排放性能等受到点火提前角影响很大。能否合理安排点火时刻是限制其动力性、经济性以及排放性能提高的重要原因之一。因此研究优化氢内燃机点火提前角也是推动氢内燃机发展的关键之一。本文通过三维制图软件Pro-E建立发动机的三维模型,并利用AVL公司的三维流体仿真模拟软件AVL-FIRE,进行不同转速与不同负荷工况下,氢内燃机工作循环的数值模拟。分析不同点火提前角对缸内混合气燃烧过程中温度、压力等的影响。并从动力性、经济性、排放性多角度,依据不同工况以不发生回火为约束条件,某些性能指标为主兼顾其他性能,建立多目标线性加权求和目标函数优化点火提前角,以得到最佳点火提前角。通过模拟分析综合考虑动力性、经济性、排放性以不发生回火为约束条件,多目标加权优化得到了最佳点火提前角MAP图。研究表明:在所研究的点火时刻范围内,转速一定,随着负荷百分比的减小,最佳点火时刻呈现提前的趋势。在6000r/min最佳点火提前角从18℃A提前到30℃A;在4500r/min最佳点火提前角从12℃A提前到24℃A;在3000r/min最佳点火提前角从12℃A提前到18℃A;在1000r/min最佳点火提前角从6℃A提前到12℃A。负荷一定时,随着转速的增加最佳点火提前角也有所增加。高负荷时最佳点火提前角从6℃A推迟到18℃A;中等负荷时,最佳点火提前角从12℃A推迟到24℃A;小负荷时最佳点火提前角从12℃A推迟到30℃A。
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