柴油机相继增压系统仿真研究

随着增压压力的提高,柴油机低工况运行时的性能越来越差,相继增压系统用于改善高增压柴油机低工况性能.在Matlab/Simulink仿真软件环境中,应用计算机仿真方法,建立了相继增压柴油机的"准稳态"数学模型,主要对相继增压系统的动态切换过程进行了模拟,通过仿真计算分析了相继增压系统动态切换过程的影响因素及其对柴油机的影响.     

阀门动态特性对相继增压瞬态切换过程影响分析

以某大型高功率密度船用柴油机为研究对象,搭建柴油机1D热力学模型,并基于台架试验数据进行模型标定.考虑阀门启闭响应时间的影响,基于标定后的1D瞬态热力学模型分析不同阀门启闭响应时间对受控增压器切入和切出过程,以及急加载过程中柴油机各主要参数的影响.分析结果表明:阀门的启闭响应时间从O s延长至1.5 s后,柴油机和增压器的转速变化及恢复稳定运行的时刻推后,但达到最终稳定运行状态的时刻基本相同,瞬态性能未见明显恶化趋势,且柴油机转速跌落幅值减小;当同一型号不同柴油机的阀门动态响应存在较小差异时,无须调整空气阀相对燃气阀的延迟时间.     

柴油机大小涡轮相继增压系统瞬态切换策略

针对大小涡轮相继增压系统的两条切换转速线进行了外特性工况的瞬态切换试验,试验结果显示控制阀门同时开闭会出现压气机喘振和发动机进气波动大等问题,通过分析切换过程中相关性能参数的变化情况,总结出了外特性工况瞬态切换过程中阀门的最佳开闭规律:由小增压器(TC)切换至大TC时,以阀门2的开启时刻为基准,阀门1滞后1.1s开启,阀门3滞后1.3s关闭;由大TC切换至小TC时,以阀门4开启时刻为基准,阀门3滞后0.9s开启,阀门1滞后1s关闭;由大TC切换至大小2TC时,阀门3比阀门4滞后0.3s开启;而由2TC切换至大TC时,阀门3比阀门4滞后0.3s关闭。最后,通过进一步试验确定了不同负荷下的阀门切换规律。     

船用相继增压柴油机1TC_2TC切换过程仿真分析

相继增压技术是改善船用柴油机低负荷性能的主要手段之一.1TC/2TC切换时机与切换过程对相继增压柴油机的瞬态性能有较大影响.建立了船用相继增压柴油机的准稳态数学模型,对典型船用相继增压16PA6STC柴油机1TC/2TC切换过程的动态性能进行了仿真分析.研究结果表明,对相继增压柴油机1TC/2TC切换过程而言,比较合适的切换时机是在打开受控增压器的燃气阀后,待受控增压器的转速略超过基本增压器时即打开受控增压器的空气阀.16PA6STC柴油机1TC/2TC的切换延迟时间选择2.7 s比较合适.     

船用柴油机相继增压系统性能研究

柴油机高增压会带来严重的部分工况问题,主要有部分工况热负荷较高和容易造成压气机的喘振．柴油机相继增压有效地解决了高增压柴油机低工况问题：改善了低工况燃油经济性,降低了热负荷、减少了喘振可能性等．     

柴油机相继增压系统的理论与试验研究

在一台6缸中速船用柴油机上进行了相继增压系统的研究。试验结果表明,配有两台不同尺寸增压器的相继增压系统能显著改善柴油机的低转速性能。本研究设计加工的两个相继增压切换阀由微机根据运行工况自动控制,运作良好。一个经改善的“特征线法”程序被用以模拟计算所研究的相继增压排气管系,所得计算结果与实测相当吻合。     

相继增压柴油机燃气阀性能试验研究

针对某型相继增压柴油设计了一种新型的燃气阀。新型燃气阀采用了挡板蝶阀,密封材料采用石墨材料。在柴油机上新型燃气阀与原用燃气阀进行了性能对比试验,测量和对比了相继增压柴油机在不同负荷,不同增压器数下的油耗、涡轮前温度以及增压器的工作状态的一致性。结果表明,采用所设计的燃气阀后油耗最高降低了2 410mg/(kW·h),涡轮前温度降低10K以上,同时基本增压器和受控增压器的工作状态一致性得到了大幅度的改善,最大的转速差仅为600r/min。验证了新型燃气阀对柴油机性能有明显的改善。     

车用柴油机与相继增压系统的匹配仿真研究

主要使用GT-power软件,根据设计要求对柴油机新选用的相继增压系统进行模拟仿真计算,通过使用相继增压系统的方法来提高柴油机在低工况下的动力性能,并使经济性能得到改善。增压系统提高功率后,采用优化燃烧的方法有效地解决缸内燃烧压力和温度偏高的问题。     

喷气对相继增压柴油机切换过程碳烟排放的影响

为解决相继增压柴油机在切换过程中碳烟排放急剧增加的问题,在TBD234型柴油机上建立了基于数据实时采集的压缩空气辅助试验系统,对采用喷气方法降低切换过程中碳烟排放进行了试验研究。研究结果表明:在燃气阀打开时开始喷气,喷气持续期为3s是最佳喷气策略;喷气始点提前或延长喷气持续期不能明显改善碳烟排放;喷气始点延后或者缩短喷气持续期会减弱喷气效果;与原机相比,采用最佳喷气策略可以提高切换过程中的空燃比,改善缸内燃烧过程,使烟度值降低50.5%。     

柴油机相继增压系统设计及性能模拟

随着增压压力的提高，高增压柴油机低负荷问题日益突出。作为有效的解决方案之一本文对相继增压系统进行了模拟研究，同时对该系统设计上的一些问题进行了讨论。     

惯性增压管件优选的探讨

本文按试验结果对单缸柴油机惯性增压管件的影响进行了分析，提出了优选途径，并对进气管和空气滤清器的配套作了分析．     

谐振复合增压进气系统的一个简化计算方法

本以６缸机例探讨了压力波相位及振幅与结构参数的关系，通过采用等效管长和等效谐振箱容积修正系统固有频率；采用能量平衡法计算压力波幅，从而为计算探求了一种简化且较精确的方法，并进行了试验验证。     

柴油机顺序增压系统进气切换机构的设计与数值模拟

利用Pro/E三维实体建模功能建立所研究的顺序增压系统进气切换机构的实体模型,并利用机构运动分析模块对该机构进行了模拟仿真和校验,最后结合CFD软件Fluent对该机构止回阀阀管内部流场进行了数值模拟计算与分析。该方法可在样机制造之前预测验证进气切换机构的设计优劣及装配干涉问题,对顺序增压系统进气切换机构的选型、优化设计等具有工程使用价值。     

功率分流式混合动力车辆发动机起动过程优化的仿真研究

利用GT-SUITE软件建立了基于详细机理的发动机模型,用MATLAB/Simulink建立了三相永磁同步电机数学模型及其弱磁控制系统。通过解决跨平台转矩传递及步长协调等问题,建立二者耦合的混合动力车辆瞬态仿真平台。研究了发动机初始喷油转速对起动过程整车能耗、起动时间和平顺性的影响,分析了整车需求功率与经济性初始喷油转速的关系。研究结果表明：发动机倒拖至800 r/min以上开始喷油可以缩短起动时间;冲击度与发动机转矩建立时间呈负相关关系;发动机倒拖起动时最低综合能耗所对应的初始喷油转速与起动时被分配到的需求功率成正比,与固定800 r/min开始喷油的策略相比能耗可降低20%~31%。     

ISG混合动力汽车起动及加速策略

混合动力车的怠速停机功能既增加了起动次数又会减缓催化器起燃,对排放产生不利的影响,因此必须对混合动力起动过程进行专门的优化.为了满足驾驶性和加速性能,传统车辆加速时发动机提供的瞬态燃油必然会恶化排放性能,因此加速过程的瞬态排放成为排放控制的另一难点.基于ISG电机的快速响应特性以及性能参数,对ISG混合动力车的起动及加速策略进行了优化.对冷机及热机的起动空燃比进行控制;提出了ISG快慢转矩的概念,以ISG转矩代替传统车的瞬态燃油,确定了理想的混合动力起动及加速的ECU和VCU参数.对混合动力车以不同模式进行NEDC循环测试,试验结果表明,混合动力起动避免了传统车起动时的过浓喷油,ISG转矩有效地取代了传统车加速时的瞬态燃油,使混合动力车在节油的同时较大地改善了排放性能.     

电控主动减振系统在柴油机中的应用

为了改善柴油机的工作状况，本文利用微机控制技术，采用自动控制理论，以易于安装的主动减振器为研究对象，把整机振动速度作为控制目标，采用闭环模式对柴油机的振动进行有效的在线控制。     

相继增压柴油机并车推进装置控制策略优化研究

建立了采用相继增压技术柴油机为主机的某柴-柴联合(CODAD)动力装置的仿真模型,包括相继增压柴油机、电子调速器、传动装置、调距桨、舰体等部分。在模型的基础上,对CODAD动力装置的工作制,相继增压切换点的选取进行了分析,根据仿真结果,优化出了正常航行模式下合理的工作制。     

车用电控柴油机共轨油压模拟及其控制策略分析

本文在建立高压共轨喷油系统的物理和数学模型的基础上,利用计算机仿真模拟了共轨管内的燃油压力,并通过了柴油机台架试验验证。文章还讨论了高压共轨燃油喷射系统共轨油压的电子控制策略。     

涡轮增压柴油机循环模拟程序模块化技术研究

本文从建模流程图和程序设计两方面对涡轮增压柴油机循环模拟程序模块化技术进行了详细的研究和论述。在建模流程图方面 ,本文提出了一种全新的双向参数流程图建模理论。循环模拟程序的设计采用组合式模块化方法。