[发明专利]基于燃油经济性的发动机关键技术评估方法

说明书

本发明属于发动机关键技术领域，涉及基于燃油经济性的发动机关键技术评估方法。首先建立发动机工作过程仿真模型并对仿真模型进行标定；在模型中确定并设置关键技术参数；通过仿真计算得到每个关键技术参数单独变化时对应的发动机燃油消耗率，通过二次回归的方法确定关键技术参数关于燃油经济性的回归方程；通过回归方程得到关键技术参数的敏感度函数，基于敏感度函数得到关键技术参数的敏感度值；以燃油经济性为考核指标，以关键技术为影响因素，进行正交组合设计，对正交设计结果进行极差分析，得到关键技术的影响权重和交互作用。本发明所述评估方法能够用于确定关键技术对发动机燃油经济性的敏感度、影响权重以及关键技术之间的交互作用。

技术领域

本发明属于发动机关键技术研究领域，尤其涉及基于燃油经济性的发动机关键技术评估方法。

背景技术

燃油经济性是开发发动机时重点考虑的主要指标之一。各种关键技术的运用是提高发动机燃油经济性的主要手段。随着发动机技术的进步和迅猛的发展，各种关键技术层出不穷,如米勒循环技术、可变配气正时技术、废气再循环技术和高压缩比技术等关键技术。因此，对于发动机开发而言，关键技术影响发动机燃油经济性作用的确定和关键技术的匹配是工作的重点。

现有技术中只对单一关键技术或两项关键技术进行评估，不能对多项技术同时进行评估。然而不同关键技术对发动机燃油经济性的影响情况不同，有些关键技术的影响较小，有些关键技术的影响较大，同时，多种关键技术一起应用时，各关键技术之间还有可能存在相互作用。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供了基于燃油经济性的发动机关键技术评估方法，通过该方法可以确定关键技术对发动机燃油经济性的敏感度、影响权重以及关键技术之间的交互作用，进而缩短开发周期，提高效率并降低成本，更好地为发动机的开发提供理论基础。

本发明是通过以下技术方案实现的：

基于燃油经济性的发动机关键技术评估方法，所述评估方法用于确定关键技术对发动机燃油经济性的敏感度、影响权重以及关键技术之间的交互作用；所述评估方法包括以下步骤：

发动机工作过程仿真模型的建立和标定；

关键技术参数的确定和设置；

仿真模型的计算：采用发动机工作过程仿真模型仿真计算每个关键技术参数变化且其他关键技术参数不变时发动机的燃油消耗率；

确定每个关键技术参数关于燃油经济性的回归方程；

根据所述回归方程确定每个关键技术参数的敏感度函数；

根据所述敏感度函数确定每个关键技术参数的敏感度；

关键技术的正交组合设计；

通过极差分析确定关键技术的影响权重；

通过极差分析确定关键技术的交互作用。

进一步地，所述发动机工作过程仿真模型的建立和标定，具体为：根据发动机结构参数建立发动机各个部分的模块，并建立燃烧数学模型、传热数学模型、流体流动数学模型和摩擦数学模型；随后根据发动机试验数据对仿真模型进行标定，确保仿真模型的计算结果与试验结果的相对误差小于5％。

进一步地，所述关键技术参数的确定和设置，具体为：确定关键技术参数包括米勒循环技术的米勒度、可变配气正时技术的进气正时和排气正时、废气再循环技术的EGR率和高压缩比技术的压缩比共5个关键技术参数；

对关键技术参数的设置包括：对每个关键技术参数设置取值范围、步长和基准值。

进一步地，所述仿真模型的计算，具体为：利用标定后的发动机工作过程仿真模型，分别计算当单个关键技术参数在取值范围内变化且其他关键技术参数不变时发动机的燃油消耗率。