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本文采用试验研究方法评估VCC(可变燃烧室)活塞发动机技术的可行性。主要的研究工作包括有:1)VCC活塞的发动机倒拖试验;2)VCC活塞的静力学模拟试验;3)试验研究相关的仿真计算和VCC活塞设计。VCC活塞的发动机倒拖试验研究主要包括有:1)在发动机倒拖工况条件下,评估VCC活塞的技术可行性和结构合理性;2)建立VCC活塞的发动机倒拖试验台架;3)基于仿真计算制定VCC活塞的发动机倒拖试验方案;4)提出了利用VCC发动机倒拖气缸压力的非对称性识别VCC位移(活塞顶与活塞裙部之间的相对位移)的测量方法;5)提出一种“软金属塞”的VCC位移测量方法;6)利用倒拖试验结果改进和校核仿真模型。VCC活塞的静力学模拟试验研究主要包括有:1)基于仿真计算制定VCC活塞的静力学模拟试验方案:2)评估和优化VCC活塞的结构设计;3)确定VCC活塞的总体刚度曲线及其影响因素;4)利用静力学模拟试验结果改进和校核仿真模型。试验研究相关的仿真计算研究和VCC活塞设计主要包括有:1)针对VCC活塞和倒拖试验发动机建立了VCC活塞的动力学仿真模型和发动机仿真模型;2)利用仿真计算指导制定试验方案和预测试验结果,确定影响试验研究中的关键影响参数;3)进一步优化原有的VCC活塞动力学模型,扩充VCC活塞动力学仿真模型库;4)设计和加工各种试验方案所需要的VCC活塞和夹具;5)针对VCC活塞的钢珠-型面(槽道)结构,提出VCC位移与型面结构参数相互关系的计算公式。研究表明:1)以钢珠-型面(槽道)结构为特征的VCC活塞技术方案具有极快速的动态响应特性,能够实现快速的燃烧室容积变化;2)采用VCC活塞的发动机倒拖试验方法评估VCC活塞的技术可行性是合理可行的;3)所提出的利用VCC发动机倒拖气缸压力的非对称性识别VCC位移的测量方法是合理可行的;4)“软金属塞”VCC位移测量方法不仅可以应用于发动机倒拖试验和静力学模拟试验,还可以应用于发动机的实际工况试验;5)试验测量所建立的VCC位移-气缸压力关系与仿真计算高度吻合。