12PA6V-280MPC柴油机性能模拟及试验研究

建立了12PA6V-280MPC柴油机性能模拟模型并开展稳态工况计算模拟,模拟结果与试验结果相吻合,表明仿真模型具有很高的精度,为进一步分析柴油机性能创建了条件。     

12PA6柴油机连杆断裂原因的分析

针对偶然发生的一起12PA6柴油机连杆断裂故障,通过对故障现场的勘验和断口的宏观、微观分析,结合该型柴油机的使用工况和特点,分析了引起连杆疲劳断裂的原因,并对12PA6柴油机的使用提出了建议。     

柴油机超高增压的电控技术

建立了PA6-280柴油机零维模型,通过仿真计算分析了在PA6-280柴油机上采用超高增压技术的技术改进方向。计算结果表明,采取喷油、配气综合电子控制实现Miller循环的超高增压柴油机在全负荷工况下可提高功率55%,最高爆发压力在部分负荷下可提高3MPa～4MPa。     

车用增压柴油机瞬态性能及排放模拟

为使柴油机排放能够满足越来直工严格的排放法规要求,不仅要研究稳态工况下的排放性能,同时要研究瞬态工况下的排放性能。由于汽车在行驶中工况变化频繁,其排放问题相对稳态工况而言更为严重。作者建立了一个增压柴油机气缸内燃烧的准维模型,将其与增压柴油机瞬态工作过程模型相结合,用来预测增压柴油机瞬态工况下的综合性能及排放变化规律,根据所建模型编制了模块化的鬃态性能模拟程序,通过计算,表明此程序有较好的预测能力,并且有较强的通用性,易于扩充,修改和继承。     

柴油机瞬态工况烟度排放特性及分析

为了研究车用柴油机瞬态工况中,燃烧边界条件对燃烧过程的影响,在试验台上针对增压中冷柴油机在恒转速增转矩瞬态工况下的烟度排放特性进行了试验,并用商业计算软件STAR-CD对此瞬态工况下柴油机的燃烧过程进行了数值模拟分析。针对增压柴油机低转速大负荷排烟较差的特点,试验中发动机转速定为1000r／min,以3种不同的转矩变化率来考察柴油机瞬态工况下的排烟特性。结果表明,柴油机瞬态工况下和稳态工况下的燃烧边界条件有很大的差别,这种差别导致了柴油机瞬态工况下的烟度排放值要明显高于其相应的稳态工况。计算结果表明,随着转矩变化率的升高,最大初始放热率升高及燃烧持续期延长,这些差异同样导致排气烟度值增加。     

可调二级增压柴油机增压压力控制策略计算研究

对可调二级增压柴油机的增压压力控制策略进行了计算研究,建立了可调二级增压柴油机的瞬态平均参数模型,应用模型对可调二级增压柴油机进行了系统辨识,得到了不同工况下增压压力对调节阀开度的频率响应伯德图。针对不同工况设计了增压压力的PI反馈控制模块参数,为了加快瞬态响应能力,为控制器添加了前馈模块。设计了柴油机的瞬态加载工况和稳态干扰工况。模拟计算结果表明:该控制器在增压压力提高了22 kPa的基础上,稳定用时却比单级增压的原机减少了4.6 s。在稳态测量误差的干扰下,控制器使增压压力的变化幅度只有不到2%。     

进气涡流对车用直喷式柴油机瞬态工况下微粒排放的影响

用自行设计的喷气式可变涡流进气系统（ＡＩＶＳＩＳ）调节气缸内的涡流水平,试验研究了进气涡流对车用直喷式柴油机恒转速增转矩瞬态工况下微粒排放的影响,结果表明,对于一定涡流比的瞬态工况,随着转矩变化率的增大,柴油机的微粒排放量逐渐增加,涡流比越小,瞬态工况微粒的排放随转矩变化率增大的速率越高。相同转矩增长率的瞬态工况,随着涡流比的增大,柴油机微粒的排放量逐渐降低。提高恒转速增转矩瞬态工况缸内的涡流强度     

基于Matlab/Simulink的车用增压柴油机建模与仿真

介绍利用数值仿真研究车用增压柴油机瞬态特性的意义，从柴油机的试验数据出发，在平均值模型的基础上，建立车用增压柴油机的动态模型，详细描述了涡轮增压器、柴油机及车用负载模型，并在Matlab／Simulink环境下给出了仿真模型结构框图和在两种瞬态工况下的仿真结果。     

基于非线性模型的舰船电站柴油机瞬态特性仿真及试验研究

建立了舰船高背压涡轮增压柴油机的非线性动态仿真模型,并在VC 环境下开发了仿真软件,对负荷突加突卸、排气背压波动、停机过程等典型瞬态工况进行仿真研究。仿真结果与试验结果的比较表明该仿真模型具有较高的精度,可以用于研究柴油机在瞬态工况下的运行特性,可以较好的反映柴油机宏观的性能参数的动态特性,也可以从微观上描述柴油机的动态热力过程。     

高增压柴油机变工况性能最优化计算方法和应用的研究

本文对废气涡轮增压柴油机在高背压、高真空度条件下的工作过程进行了优化计算和优化方法的研究,建立了两种柴油机工作过程的优化模型,并编制了相应的优化计算程序。用这两种方法对6PA6—280柴油机在水下的工作性能进行了优化,取得了良好的效果,证明建立的模型和计算程序是可靠的,达到了优化的目的。为6PA6—280废气涡轮增压柴油机在潜艇上的应用提供了最优的参考数据。计算结果符合国外近期实验研究的发展趋势。     

柴油机瞬时转速的建模及仿真研究

通过利用等效圆盘等效轴法建立了两自由度的柴油机瞬时转速模型,并对其进行了仿真计算,由此得到了柴油机空车不同转速下和柴油机转速为1500r/min、不同负荷工况下的仿真结果,较为精确地揭示了瞬时转速的变化规律,为利用瞬时转速对柴油机进行状态监测以及故障诊断提供理论上的基础。     

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。     

基于变分模态分解和交叉小波变换的柴油机失火故障诊断

针对强噪声干扰下柴油机失火故障难以诊断的问题,提出一种基于变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)与交叉小波变换(cross wavelet transform,XWT)的柴油机失火故障诊断方法。该方法首先通过VMD将缸盖振动信号进行分解、自适应消噪及信号重构,再利用XWT对任意两个连续工作循环信号进行时频相关分析,进一步消除振动信号中的干扰噪声以提取柴油机燃烧特征,最后通过计算时频空间各缸能量占比进行柴油机失火故障诊断。通过对仿真信号分析及柴油机失火故障诊断,结果表明:该方法可以消除强噪声干扰,提取柴油机燃烧周期瞬态振动冲击特征,有效地识别柴油机失火故障。     

增压中冷电控单体泵柴油机的平均值模型

在工作过程计算基础上,通过电控单体泵的电特性和供油特性分析,并利用台架试验数据建立了一台增压中冷单体泵柴油机（DDC2000）的平均值模型。在原机ECU控制下DDC2000只能按发电机特性工作在1800r／min。而根据该模型计算得到了一张不同转速和负荷下的供油MAP,采用该MAP的ECU明显增强了控制系统的稳定性。模型在稳态和瞬态工况中都能较好地仿真柴油机的响应特性,通过台架上两个点工况和一个瞬态工况的试验数据验证了该模型的正确性。     

装甲车辆柴油机调速系统的仿真模型

发展一个装甲车辆柴油机调速系统的仿真模型。将发动机任一工况下调速器齿杆位置与油门开度和转速联系起来,建立了调速系统静力学和动力学方程;动力学方程用2个一阶微分方程表示,引入连续性函数sigmoid函数代替非连续性函数sign函数,从而能够方便地应用数值积分方法求解动力学方程,并且避免了计算结果的小范围振荡。对一台装甲车辆柴油机调速系统的仿真实例显示,这个模型具有可以仿真装甲车辆柴油机调速系统静态与动态工况和计算调速系统性能参数的能力。     

船用大型低速二冲程柴油机的动态模型

准确的模型是实现柴油机优化控制目标的关键，平均值模型能够较好的实现这个目标。在综合考虑扫气系数和容积效率对过量空气系数影响的基础上，采用随过量空气系数变化的气体常数和比热比，建立了大型低速二冲程柴油机的平均值模型。以6S60MC型船舶柴油主机为母型机进行系统仿真，结果显示，建立的平均值模型具有较好的准确性及动态特性。目前此模型已应用于船用柴油机控制算法的设计、分析及仿真系统中。     

基于CAE和单缸机试验的大功率发动机整机性能开发

为减少研发成本、缩短开发周期,采用CAE和单缸机试验相结合的整机开发技术进行大功率发动机的整机性能开发.首先对整机进行热力学计算,初步确定配气定时和增压匹配方案.在此基础上建立单缸机计算模型以及单缸机试验台进行开发试验,在单缸机上完成了供油系统以及燃烧室结构的优化,并根据单缸机实测的数据对计算模型进行修正和标定,进而可以更为准确地指导整机的性能开发.在介绍这一研制开发方法和装置的基础上,重点介绍采用其进行的大功率柴油机进、排气系统的设计开发和参数优化工作.     

硬件在环仿真系统中柴油机工作过程建模研究

基于容积法建立了1135型非增压柴油机工作过程的数学模型;介绍了柴油机缸内工作过程数学模型中主要参数的选择原则,发生倒流时进排气管内工质状态的计算方法和使用Matlab/Simulink开发柴油机模型的主要特点;对发生进气门处倒流时进气管内工质状态不同的计算方法进行了对比分析。仿真计算结果表明,基于容积法建立的非增压柴油机工作过程的数学模型对柴油机的动力性和经济性具有良好的预测效果;在非增压柴油机进排气管内热力过程的建模仿真中,可以忽略进气门处倒流对进气管内工质状态的影响。     

二甲醚发动机燃烧模型的建立

根据直喷式四冲程柴油机的工作特点,结合传统柴油机的燃烧模型,建立适合于二甲醚发动机的燃烧模型,并进行模拟计算。模拟结果与试验结果比较吻合,表明该模型具有一定的适用性。