CG150摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)性能優(yōu)化的研究.pdf

1、隨著機(jī)動(dòng)車行業(yè)的快速發(fā)展，能源危機(jī)、環(huán)境污染和交通擁擠等問題已經(jīng)受到社會(huì)各界的普遍關(guān)注，人們對(duì)摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的性能有了更高的要求。為此國(guó)家規(guī)定：兩輪摩托車和兩輪輕便摩托車自2010年7月1日起，大氣污染物必須符合“國(guó)Ⅲ”排放法規(guī)要求。
　　本課題采用 BOOST軟件模擬計(jì)算和試驗(yàn)相結(jié)合的方法，對(duì) CG150摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行性能優(yōu)化。通過對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，配合安裝兩級(jí)三效催化器和二次補(bǔ)氣，最終使發(fā)動(dòng)機(jī)在滿足“國(guó)Ⅲ”排放的基礎(chǔ)上，經(jīng)

2、濟(jì)性、動(dòng)力性均優(yōu)于原發(fā)動(dòng)機(jī)。開展的主要研究工作如下：
　　1.在原CG150摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)上，安裝兩級(jí)三效催化器，然后對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行測(cè)量和試驗(yàn)，得到各個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)部件的尺寸和性能參數(shù)。用 BOOST軟件建立一維模型，并用試驗(yàn)得到的示功圖和外特性曲線對(duì)所建的模型進(jìn)行標(biāo)定。通過對(duì)比最大功率和最大扭矩兩種工況下的示功圖可知：所建模型與試驗(yàn)結(jié)果誤差在10％以內(nèi)，滿足應(yīng)用要求。建模過程中所需要的參數(shù)主要有發(fā)動(dòng)機(jī)各部件的幾何尺寸和壁面溫度、氣門

3、升程曲線、氣門升程對(duì)應(yīng)的流量系數(shù)、缸壓曲線、倒拖功等。
　　2.利用建好的CG150摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)模型進(jìn)行模擬計(jì)算，分別改變發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比、點(diǎn)火提前角、活塞組、氣道和進(jìn)氣管長(zhǎng)度。結(jié)果表明：氣道優(yōu)化和活塞組輕量化對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性提升最為顯著，增大點(diǎn)火提前角對(duì)動(dòng)力性提升效果次之。
　　3.根據(jù)模擬計(jì)算結(jié)果，依次對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)采取改變點(diǎn)火提前角、活塞輕量化、優(yōu)化氣道，通過試驗(yàn)驗(yàn)證模擬計(jì)算中各參數(shù)對(duì)動(dòng)力性提升結(jié)果的準(zhǔn)確性。結(jié)果表明：對(duì)CG15

4、0摩托車動(dòng)力性的模擬計(jì)算和試驗(yàn)結(jié)果基本相符；由于CG150摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室比較小，動(dòng)力性對(duì)點(diǎn)火提前角不敏感。
　　4.同時(shí)對(duì)原發(fā)動(dòng)機(jī)采取以下措施：安裝三效催化器，輕量化活塞組，優(yōu)化氣道，安裝二次補(bǔ)氣。通過試驗(yàn)分別對(duì)比原發(fā)動(dòng)機(jī)和優(yōu)化后發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)排氣壓力波、燃燒特性、動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放特性。結(jié)果表明：在最大功率和最大扭矩工況下，通過改變進(jìn)氣管長(zhǎng)度，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排氣性能均能進(jìn)一步提高；發(fā)動(dòng)機(jī)優(yōu)化后，最大功率和最大扭矩兩種工況時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)缸