某型柴油机与VGT增压器的匹配计算研究

发动机与涡轮增压器的匹配是增压技术的重要研究内容。普通涡轮增压器与发动机匹配时普遍存在着低速时转矩不足、经济性差等问题。可变几何涡轮增压器(VGT)是解决增压柴油机低工况和瞬态响应慢的重要技术措施。为了分析VGT对某型柴油机性能的影响,基于GT-POWER仿真平台对其进行了建模和仿真研究。结果表明:通过调整VGT涡轮喷嘴角度可以优化柴油机与VGT的匹配。低工况下,可以有效提高扭矩、增压压力和涡前排气温度,降低燃油消耗率。     

柴油机高原环境工作特性分析研究

中国西部大开发为汽车工业与配套动力带来巨大发展机遇,高原环境特点对发动机产生很大的影响,研究高原柴油机增压技术非常必要。研究介绍高原环境气候特点,分析高原环境对柴油机增压技术工作性能的影响,提出改善柴油机性能的技术措施。以某4缸柴油机为研究机型,对比单级增压对柴油机变海拔条件下工作特性的影响,在4km海拔下分析叶片开度对柴油机性能的影响。表明选配二级增压可提高柴油机对海拔变化适应性。低转速工况可变二级增压柴油机叶片开度在40%～70%转矩最大,有效燃油消耗率最低。增大叶片开度可降低排气背压,提高增压器效率,有效降低油耗率;中高转速时热传损失随叶片开度增大降低。     

高原运行柴油机增压技术应用综述

针对高原环境涡轮增压柴油机功率下降、油耗上升、热负荷升高的问题,考虑通过增压系统的改进解决之.在综述了涡轮增压器的重新匹配,涡轮增压器结构改进、补气增压、电动增压、机械增压,二级增压、以及可变增压等技术方案的基础上,以某型特种车辆柴油机为例,分析了各方案的应用情况和总体效果.分析为高原环境涡轮增压器故障维修和通过改造增压系统恢复高原运行柴油机功率提供参考.     

电动增压器对废气涡轮增压器影响的试验研究

利用交流电动增压器串联于增压中冷公交车增压气路中消除加速烟度。利用电动增压器可瞬间增大增压柴油机自由加速时进入柴油机缸内的新鲜空气,同时增大废气涡轮增压器的角加速度,提高其动态响应,改善柴油机的低速性能。通过不同压气机型号电动增压器流量特性与工作电流特性试验以及道路试验的试验数据,证明增大电动增压器压气机叶轮直径可增大进气流量,更大幅度地提高废气涡轮增压器的动态响应。引入压气机特性参数数学表达式,分析电动增压器辅助增压时,对废气涡轮增压器的影响以及对其动态响应的影响。电动增压器可增大柴油机自由加速时废气涡轮增压器的角加速度,且电动增压器的质量流量越大,角加速度增大越明显。而质量流量越大,电动增压器消耗的功率越大。利用压气机叶轮直径为90 mm的电动增压器可将原机自由加速烟度降低54%左右。     

工程机械用涡轮增压柴油机及其排放控制与节能

阐述了工程机械柴油机废气涡轮增压器的作用、结构及工作原理;涡轮增压与排放控制技术;涡轮增压及中冷技术对排放的影响;分析了工程机械用柴油机涡轮增压技术的应用现状和发展趋势。     

两级增压车用发动机性能计算

首先对可控两级涡轮增压柴油机模型的建立进行了阐述,其次对涡轮增压系统与柴油机匹配要求、方法以及计算等进行了详细说明,同时还对高低压级涡轮增压器与柴油机匹配特性进行了分析。     

机械增压技术试验研究

中重型柴油机普遍采用涡轮增压来改善性能,但柴油机低速时涡轮增压器效率低,影响柴油机动力性和经济性。通过在涡轮增压柴油机基础上引入机械增压器,采用并联和串联不同的布置方式分析采用不同方式的机械增压对发动机稳态性能、瞬态性能的影响。结论是通过机械增压器的引入,可以明显改善发动机低速扭矩和瞬态响应,低负荷下整体油耗恶化,随负荷升高,油耗逐步改善。     

钻井柴油机二级涡轮增压系统性能分析

油气钻井工程中钻井柴油机燃油消耗占钻井成本30%以上,尾气是主要污染源。为了积极响应国家节能减排,降低钻井柴油机燃油成本,对钻井柴油机进行二级涡轮增压改造。以济柴190系列柴油机真实尺寸和实验数据为基准,建立了柴油机二级涡轮增压器整体模型,对比分析、确定二级涡轮增压器的布置方案。通过对柴油机整机性能进行模拟、分析结果表明:改进后的柴油钻机二级涡轮增压系统与原机型相比动力性能、加速性能、排放性能、燃油经济性、涡轮增压器运行效率均有显著改善。     

车用涡轮增压技术现状及发展趋势

综述了国内外部分车用涡轮增压技术的现状,从解决发动机低速转矩和涡轮迟滞两大问题出发,提出了涡轮增压技术的发展趋势。同时,为满足涡轮增压器特有的工作特点,滚动轴承和陶瓷等新材料将会在涡轮增压器得到广泛地应用。     

涡轮增压器排气端智能可变A／R值机构介绍

涡轮增压器排气端智能可变A／R值机构,是由发动机电喷系统通过发动机工作状态,对涡轮增压器排气道上的节气门体开度进行智能调节,从而智能调节A／R值。该机构解决传统涡轮增压器因A／R值固定,发动机低转速涡轮滞后或者高转速涡轮增压不足的技术问题,使涡轮增压发动机的全转速域达到最优的工作效率。     

某海洋平台废气涡轮增压中冷柴油机提高性能探究

废气涡轮增压中冷柴油机广泛应用于海上油气开发,在柴油机运行过程中,增压后空气温度下降可以提高进气空气密度,进而提高柴油机功率以及效率。通过现场运行分析发现,随着柴油机功率提高和空冷器换热效率下降,增压空气温度上升,而柴油机低温水出口温度设定为50℃不变,导致了柴油机性能降低。本研究通过理论分析、实验等方式对该柴油机进气温度可变性进行分析研究,寻求最佳进气温度以提高主机燃油效率、降低排气温度及污染物排放。     

中冷器对非道路柴油机性能影响的对比研究

随着非道路移动工程机械发动机机功率的不断增加,为满足柴油机的动力性和经济性指标,对增压空的气冷却提出了越来越高的设计要求。本文通过场地试验的方法对比研究了水冷中冷器与空冷中冷器对某款装载机柴油机工作特性的影响。试验结果表明,水冷中冷器相比于传统的风冷中冷器能更有效的降低柴油发动机的进气温度:水冷中冷器在铲装作业和高速跑工况下增压空气平均出温分别比空冷中冷器低27.6%和10.5%,柴油机扭矩提升为1.6%和6.3%,并且油耗降低了4.0%和2.5%。相对进气压力对柴油机经济性指标有一定影响,适当增加进气压力可以减少油耗。     

Design of an optimal idle speed controller for a turbocharged diesel engine using fuzzy logic method

Idle Control of Internal Combustion Engines (ICEs) is one of the most important modules of Engine Management Systems (EMS) due to its effects on fuel consumption (FC) and pollutions produced in urban traffics. PID controllers are usually used for idle speed regulation. In this paper a PID like fuzzy controller is used to control the idle speed. The aim of this research is to introduce the selection method of membership functions for nonlinear processes which have unsymmetrical behaviors around working point. Also a simple yet useful graphical base approach to optimize fuzzy like PID controller is introduced. In order to design the controller a mean value model of a 1.6 turbocharged diesel engine is applied. In this model the effects of injection timing, injected fuel mass, ambient conditions and cycle by cycle torque generation variations are taken into account. The model also predicts the engine behavior in warm-up period. Two main manipulated variables of injection timing and injected fuel mass per cycle are handled to control the engine speed under different sources of engine speed variation such as external loads made by A/C, steering hydraulic pump or alternator and also the internal loads e.g. variable internal friction. The designed controller shows high robustness in response to change in ambient conditions.     

Coefficient of Engine Flexibility as a Basis for the Assessment of Vehicle Tractive Performance

The paper attempts to analyze full load characteristics of over 500 combustion engines. Using statistical tools, the author determined the value of the coe cient of flexibility. Engine flexibility is the capability of the engine to adapt to varying loads. Importantly, in the investigations, the author took into account the parameters calculated in the course of the investigations on a chassis dynamometer, i.e., actual, not taken from technical specifications of brand new vehicles. Di erent stages of operating wear allow a better characterization of the population. Subsequent utilization of the results in tractive calculations is more reliable. The engines were divided into in six groups, depending on the type of fuel system: fuel injected gasoline and turbocharged gasoline, spark ignition LPG, naturally aspirated diesel and turbocharged diesel. However, engines running on alternative fuels are characterized with a greater flexibility than the fuel injected base engines. Conformity of flexibility of fuel injected and LPG IV generation engines have been observed,which confirms the appropriateness of engine adaptation to alternative fueling. Gasoline engine supercharging allowed a reduction of the maximum engine speed of the maximum torque, which extends the range of analyzable speeds for flexibility and consequently, the flexibility as such.     

一种MIMO的柴油机模糊智能控制器和改进算法

提出一种具有多输入和多输出(MIMO)结构,在线修正PID参数的柴油机模糊控制器和改进算法.在算法中建立了柴油机模糊PID控制器的三维模糊数学模型,提出用载荷和增压器进气流量作为新的模糊控制变量,并用模糊控制芯片F100实现了实时在线调整柴油机电子调速器PID参数.仿真结果和Z6135柴油机调速性能试验表明,模糊智能控制器可以实现实时多目标控制,改善调速器带载条件下的动态响应,实用可靠,适于工程应用.     

混合动力汽车的电机启动发动机过程仿真研究

研究了在混合动力车用发动机断油条件下,利用电机调速控制方法降低发动机产生的负载扭矩的可行性。运用MATLAB/Simulink软件建立了四缸柴油发动机、永磁同步电机和电机控制器的数学模型,通过数字仿真分析了混合动力车用发动机启动过程中的负载扭矩特性。仿真结果表明,对比最大扭矩控制算法,采用离散模糊PID控制算法可以快速启动发动机并可有效地将发动机转速控制在目标转速附近规律波动,这有助于降低发动机产生的负载扭矩。     

基于AMESim的涡轮增压迟滞效应数值分析

为研究涡轮增压迟滞效应的影响因素,采用AMESim建立了某车型涡轮增压发动机几何模型,用数值求解压力方程组、焓流方程组和涡轮输出扭矩方程组的方法对其进行了模拟,计算得到了不同影响因数下的发动机平均有效压力(BMEP)曲线。结果表明:发动机转速及涡轮本体的A/R值越大,迟滞效应越明显;而A/R值不变时,发动机有一最小迟滞效应转速。     

YZ4105ZQ增压柴油机用复合材料活塞

为满足YZ4105ZQ型废气涡轮增压柴油机对活塞的使用要求,研制液态模锻法生产陶瓷短纤维局部增强铝基复合材料活塞,采用金相显微镜观察复合材料增强部位的金相组织,测试复合材料的高温力学性能,并采用扫描电镜观察拉伸断口形貌；复合材料活塞装机后进行了600h台架可靠性试验和500h台架热冲击试验。试验结果表明,复合材料活塞的增强部位纤维分布均匀,与未增强的活塞裙部界面结合过渡平缓,陶瓷纤维与铝基体之间的结合良好；体积分数为15％的Al_2O_(3f)/ZL109复合材料在613K的高温抗拉强度达到132MPa,比未增强基体铝合金高50％左右；使用复合材料活塞装机的YZ4105ZQ增压柴油机,通过了600h台架可靠性试验和500h热冲击试验,整机的性能指标优于设计要求；复合材料活塞的尺寸稳定性、耐磨性等均表现良好,符合装车要求。     

自动变速器升挡过程惯性相发动机协调控制

发动机协调控制是提高换挡品质的必要技术手段。分析换挡过程输出轴转矩波动与换挡品质的关系,基于液力变矩器模型设计出输出轴转矩观测器,制定出基于转矩的升挡过程惯性相发动机协调控制策略,在DEUTZ BF4M1013单体泵柴油机和Allison S2000离合器—离合器换挡式液力自动变速器组成的动力传动系统台架上,进行基于转矩的1-2升挡过程惯性相发动机协调控制试验研究。试验结果表明,单体泵柴油机的转矩响应能够满足换挡过程协调控制的要求;基于转矩的换挡过程发动机协调控制能够有效地减小输出轴转矩波动,提高换挡品质。     

基于混沌优化和SVM的发动机燃油消耗最低点软测量方法

为了达到节省燃油的目的,通常需要利用发动机控制程序对不同工况下发动机燃油消耗量进行测算,以确定最佳的发动机工作点.由于发动机各个参数(如节气门开度、发动机转矩、发动机转速、输出功率和燃油消耗量等)之间存在复杂的高度非线性关系,常用算法难以快速得到发动机的最佳工作点.以某发动机的测试数据为例,采用预测精度高、泛化能力强的支持向量机算法拟合出该发动机主要运行参数之间的非线性关系,进而运用变尺度混沌优化算法分别测算出该发动机在给定功率、给定转速和给定转矩条件下,燃油消耗最低工作点所对应的发动机运转参数.最后,利用测功机对真实发动机进行的实验验证所提方法的有效性.