基于试验和数值模拟耦合计算的汽油机缸内RGF检测方法对比及分析

更新时间:2023-05-28

【摘要】为了实现发动机的精准控制,需要对缸内状态参数进行准确而实时检测。基于一维气体动力学方程,建立相应的物理计算模型,再通过检测的进排气和缸内信号数据,实时耦合到计算模型中,最后得到缸内状态参数;在三传感器法(3PA法)基础上,提出简化的检测方法,即两传感器-动态排气法(2PA-e法)、两传感器-动态进气法(2PA-i法)和单传感器法(1PA法),并分别采用这4种方法对1台增压直喷发动机缸内残余废气系数(RGF)进行检测和分析。研究结果表明:所提出的3种方法与3PA法相比计算精算都有所下降,但变化趋势一致;2PA-e法与3PA法精度接近,其计算精度比2PA-i法和1PA法的高;当转速为2 000 r/min时,2PA-e法检测精度与3PA法检测精度相比较,最大降幅为4.42%;当转速为4 000 r/min时,2PA-e法检测精度与3PA法检测精度相比较,最大降幅为6.32%;在过渡工况时,3种方法的精度下降幅度都不大,2PA-e法与3PA法的精度具有较好的吻合性;2PA-e法、2PA-i法和1PA法这3种方法精度下降是因为检测方法不同,导致在气阀处叠加形成的压力波幅值差异,进而影响进排气压差,最后影响进气开始时进气阀倒流的废气量。在实际应用中,可根据检测条件、速度和精度要求,选择最恰当的实时检测方法。

【关键词】 发动机试验 数值模拟 耦合计算 RGF检测

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