水平对置二冲程活塞发动机工作特性仿真研究

李冠东，杨翼飞，梅杰，黄嘉炜，严晟凯

（200093 上海市 上海理工大学 机械工程学院）

0 引言

由于汽车环保和节能方面的法律法规越来越严苛，研究开发能够进一步提高发动机的热循环效率，并且能显著降低发动机的燃油消耗率等新技术成为汽车发动机行业的研究热题[1]。水平对置二冲程活塞发动机创新性地取消了气缸盖和气门等机构，只是依靠气缸套上的进排气孔来控制发动机的配气过程，具有布置结构比较简单、布局比较紧凑、发动机效率和功率密度高，以及相对于其他对置发动机制造成本低、整体质量轻、制造继承性好、发动机的重心低、系统平衡性好、发动机气缸内侧压力小等优点，受到越来越多的关注[2]。国内对水平对置二冲程活塞发动机的研究不多，相关资料可供参考的文献也不常见。

本文主要通过对水平对置二冲程活塞发动机的曲柄连杆机构的参数化分析来得到不同参数下的对置发动机的工作特性，主要通过Comsol 软件进行不同摇臂参数下的建模，并依此进行运动学仿真，得到不同参数下的运动规律，以及活塞位移与曲柄转角分别对应不同时间下的函数关系及相应的数据，再利用GT-power 软件对水平对置二冲程发动机进行仿真，将利用Comsol 软件仿真所得的活塞位移与曲柄转角相对应的数据导入GT-power 下的模型当中，得到不同参数下的缸压图与P-V 图，以便以此为依据来分析不同参数下的工作特性。

1 曲柄连杆机构

1.1 曲柄连杆机构的运动特性

水平对置二冲程活塞发动机的曲柄连杆机构主要由摇杆即摇臂、上连杆、下连杆和曲轴4 部分组成，也称作折叠机构。……