排气背压对船用高速发动机性能的影响及优化研究

为了改善某型船用高速发动机在高排气背压下的性能,在GT-Power软件中建立了船用高速发动机的一维工作过程仿真模型,并试验验证了模型精度。针对高排气背压下船用高速发动机性能急剧下降的问题,重新匹配了小流通截面积的涡轮增压器,并采用粒子群优化算法对其配气系统和喷油系统的关键参数进行了优化。结果表明：排气背压对船用高速发动机性能影响显著,排气背压的升高导致发动机燃油消耗率上升及功率大幅下降;优化后的配气和喷油系统大幅提升了发动机在高背压下的性能,在170 kPa排气背压下的涡轮前排气温度较优化前降低99.3℃,功率较优化前提升9.9%,残余废气系数较优化前下降5.8%,改善了增加排气背压给发动机带来的动力性下降及热负荷等问题。     

基于缸压的船用柴油机燃烧闭环控制策略研究

针对柴油机全寿命过程中动力性下降及各缸工作不均匀的问题,以MAN 6L16/24型船用柴油机为研究对象,模拟因各缸喷油器老化而引起柴油机动力性下降和各缸工作不均匀,对比分析开环、转速闭环和燃烧闭环等不同控制策略对改善柴油机动力性、工作均匀性的效果及动态控制性能,针对燃烧闭环控制转速滞后性较大的问题,提出转速-燃烧闭环协同控制策略,分析了该控制策略对轨压波动和进气流道阻塞干扰因素的鲁棒性。仿真结果表明协同控制策略可有效改善柴油机各缸工作不均匀和转速响应快速性。