某型相继增压柴油机缸内燃烧数值模拟研究

利用FIRE软件建立了某型相继增压柴油机燃烧及排放仿真计算模型,研究了不同负荷对燃烧排放的影响以及相继增压切换点的燃烧与排放性能,分析了缸内压力、温度等参数随曲轴转角的变化以及SOOT、NO等的分布情况。结果表明:随着负荷的增加,燃烧滞燃期缩短,缸内温度、压力、放热率、SOOT以及NO排放均增加;相继增压柴油机在1TC工况时,混合气更加均匀,燃烧更加完全,因此做功能力高于2TC,燃烧温度和放热率均低于2TC,NO及SOOT排放性能均优于2TC工况。     

某型增压柴油机排气系统的仿真研究

排气系统设计是否合理对柴油机的性能有着重要影响,为了探求某型增压柴油机采用不同排气系统的优越性,本文以内燃机性能仿真软件GT-Power为平台,建立了工作过程仿真模型,利用试验数据验证了模型的可靠性。柴油机采用脉冲增压系统,针对定压增压系统和MPC增压系统对原机的排气系统进行了重新设计,建立了定压增压系统和MPC增压系统的柴油机模型,并分别对其进行了稳态工作过程计算,着重分析研究了采用不同排气系统对该柴油机性能的影响,为该柴油机排气系统的改进提供了参考依据。     

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。     

涡流强度对增压柴油机燃烧和排放特性影响的仿真研究

文章首先建立了16V132增压柴油机的燃烧系统仿真模型,之后进行了不同涡流强度方案下的整机燃烧过程CFD仿真计算,分析了涡流强度对发动机发电工况下的燃烧特性和排放特性影响规律,最终确定了合适的燃烧过程涡流比,为16V132增压柴油机燃烧系统的匹配设计提供理论指导。     

基于多目标优化的柴油机VNT–vEGR系统开发研究

为了在兼顾柴油机经济性和颗粒物排放的前提下,进一步降低氮氧化物(Nitrogen oxides,NO_x)排放以实现良好的柴油机综合性能,设计带文丘里管废气再循环系统的可变涡轮增压系统(Variable nozzle turbo+Venturi-exhaust gas recirculation,VNT+vEGR)。针对排气旁通阀涡轮增压(Wastegate,WG)柴油机原机,进行文丘里管废气再循环系统(Venturi-exhaust gas recirculation,v EGR)的设计和与可变涡轮增压器(Variable nozzle turbo,VNT)的匹配研究,并进行经济性、氮氧化物和颗粒物排放仿真计算研究。应用试验设计方法技术(Design of experiment,DoE)对VNT-vEGR系统进行多目标优化研究。研究结果表明,相比于配备排气旁通阀涡轮增压器的柴油机原机,对VNT-v EGR系统柴油机应用Do E进行多目标优化匹配后,欧洲稳态测试循环(European steady-state cycle,ESC)工况加权油耗值基本保持不变,氮氧化物加权排放量下降约49.5%,能够实现良好的综合性能。     

6300型柴油机增压系统的优化研究

应用AVL-BOOST软件对6300型柴油机的增压系统进行了优化研究。通过建立的工作过程仿真模型,计算分析了增压比和排气歧管直径对柴油机性能的影响,为柴油机增压系统的优化设计提供了依据。     

两级涡轮旁通阀可调增压柴油机高海拔稳态仿真研究

为研究柴油机高海拔工作特性,搭建了两级涡轮旁通阀可调增压柴油机稳态仿真模型,并进行了校核,校核结果表明模型较为准确,各项参数误差均在5%以内,为下一步仿真提供了依据。     

柴油机NO_X排放预测模型研究

选择催化还原法(SCR)作为柴油机尾气排放机外控制的有效方法之一,正得到不断的发展和推广应用。针对SCR技术中尿素喷射控制的难点,并结合系统部分输入已知的特点,提出了应用一种带有外部输入的线性/非线性自回归模型(GNARX模型),将净扭矩、增压机转速和油门踏板位置这3个序列作为模型外部输入,对柴油机氮氧化物(NOX)原机排放量做出预测预报。结果表明,GNARX模型对NOX原机排放量的建模预测精度高于GNAR和ARX模型,可为柴油机SCR系统尿素喷射控制提供了可靠的数据反馈。     

双VGT两级可调增压系统高海拔调节规律仿真研究

本文利用GT-Power软件建立了双VGT两级可调增压柴油机高海拔仿真模型。基于双VGT两级增压仿真模型,开展了0-5500m海拔高度,柴油机不同转速(800r/min、1000r/min、1200r/min、1500r/min、1800r/min、2100r/min),不同负荷工况下高低压级VGT叶片开度调节特性仿真研究,得到了各个工况下高低压VGT叶片最佳开度,通过优化,得到了VGT叶片开度的最佳控制MAP。     

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。     

柴油机增压器控制阀位置仿真分析

应用GT-power软件,仿真研究了各阀门安装位置对相继增压柴油机切换过程的影响,通过对仿真结果分析得出了相继增压控制阀最佳安装位置及空气阀延迟时间。     

文丘里管废气再循环系统对涡轮增压柴油机性能影响的研究

加装文丘里管的高压废气再循环(Exhaust gas re-circulation,EGR)进气系统,在兼顾柴油机经济性、动力性的前提下,研究该进气系统对NO_x排放的影响。根据一款柴油机的基本结构建立柴油机一维仿真计算模型和燃烧室的三维仿真计算模型。在对模型进行标定和对柴油机原机性能仿真计算的基础上,为进气系统引入文丘里管装置并对其结构参数进行优化设计。应用所建立的一维和三维柴油机模型,对文丘里管EGR系统柴油机的经济性、NO_x和Soot排放特性进行仿真计算研究,并对计算结果进行试验验证。研究结果表明,优化设计的文丘里管EGR系统可使柴油机在欧洲稳态循环(European steady state cycle,ESC)各工况下实现较为理想的EGR率,并在不明显影响柴油机燃油经济性的前提下,使NO_x排放量下降了约28.4%。文丘里管进气系统可以实现较为理想的高压EGR循环,在柴油机ESC工况下(怠速除外)能够达到较为理想的EGR率。     

某型柴油机热力学计算分析

本文利用AVL-boost软件建立某型柴油机的热力学模型,对比柴油机脉冲转换排气方案、MPC排气方案两种排气系统的整机性能参数,优化出一种方案,在此方案基础上,进行不同涡流比情况下的推进特性计算,得出一系列性能参数,为气道的优化设计提供指导。     

涡轮增压柴油机的建模与仿真研究

以某型号涡轮增压柴油机为研究对象,在详细分析其各子系统数学模型的基础上,利用AMESim软件建立了柴油机整机系统仿真模型,并对其工作过程进行仿真计算,主要运行参数的仿真结果与实测结果非常接近,证明仿真模型具有较高的准确性。利用该仿真模型研究了供油提前角、压缩比、EGR率对柴油机系统性能的影响,可为柴油机的性能开发和优化设计提供参考,是一种有效的研究和设计手段。     

喷油嘴孔径和进气涡流对柴油机燃烧特性影响的数值模拟分析

柴油机燃油系统和进气系统是决定发动机性能的关键因素,本文应用三维CFD模拟软件FIRE和燃油喷射模拟软件HYDSIM对柴油机建模、仿真计算,分析了喷油嘴孔径大小和进气涡流强度对柴油机燃烧特性的影响。结果表明,这些参数对柴油机做功及碳烟、NO_x排放的影响明显。     

基于EGR的高压共轨柴油机排放性能仿真研究

采用工作过程联合燃烧分析的方法,分析了EGR对TBD234共轨柴油机排放性能的影响。利用工作过程分析软件对配有EGR系统的TBD234柴油机进行建模及仿真分析,将计算结果作为初始条件对柴油机缸内燃烧过程进行燃烧计算分析,研究了不同EGR率下共轨柴油机排放特性。结果表明,随着EGR率的增加,NOx的排放显著降低,但soot生成量明显提高,燃烧过程的最高压力和最高温度降低,放热速率减小,燃烧进行变缓。当EGR率达到0.4时NO的生成量降低到原机的2.25%,但是soot的生成量几乎是EGR率为0.3时的两倍,所以在较高负荷情况下应该采用小EGR率。     

基于ADAMS的两级液压油缸建模与仿真

介绍了两级液压油缸的结构和工作原理,利用ADAMS软件,通过将两级液压油缸分解成两个单级液压油缸,建立了两级液压油缸动力学仿真模型。以某型号汽车为例,进行了液压起竖系统的仿真。     

柴油机相继增压电控系统研制

电控系统是相继增压柴油机的关键系统之一,其安全性和可靠性直接影响柴油机的整机性能。采用软硬件智能冗余容错的方法,对某型柴油机相继增压电控系统的关键部件进行处理。经过调试,实现了主机转速、主机齿条格数、增压器转速、增压压力、控制蝶阀驱动的冗余容错控制,效果良好。     

液压增压单井增注系统动态仿真

详细介绍了利用MATLAB语言的SIMULINK软件包对液压增压单井增注系统的动态特性仿真 ,进一步说明了SIMULINK软件包的特点 ,并以阀控液压缸为例建立了液压系统的动态模型 ,并给出仿真模型。结果表明 ,SIMULINK方法是对液压系统的动态特性进行仿真的一条有效途径。     

双级串联式扭转减振器特性及其固有频率测试

介绍一种双级串联式扭转减振器结构,对比分析了当扭转减振器总的转动惯量一定、刚度参数最优时,双级串联式扭转减振器与单级、两级并联式扭转减振器对主系统的减振效果。讨论当曲轴系统等效转动惯量和扭转刚度变化时,双级串联式扭转减振器相比其他两种减振器对主系统减振效果的鲁棒特性;给出了双级串联式扭转减振器各级固有频率的测试与计算方法,并进行了测试分析。