MATLAB/Simulink在柴油机建模仿真中的应用

为开发用于硬件在环仿真系统中的柴油机模型,基于容积法建立1135非增压柴油机工作过程数学模型,分析了进排气倒流对柴油机性能的影响并对仿真模型进行了简化处理.仿真结果与实测结果的对比表明,建立的仿真模型具有很高的精度,该模型能较好地预测柴油机的动力性和经济性.研究结果表明,利用MATLAB/Simulink进行柴油机工作过程建模仿真是一种有效的研究和设计手段,有利于缩短开发周期和降低产品研制费用.     

SOFIM柴油机气波增压研究

将SOFIM涡轮增压中冷柴油机改造成气波增压中冷柴油机。匹配气波增压器的柴油机需重新设计进、排气管，根据气波增压的要求，采用进气均匀性更好、总管容积更大的进气管及中央出口渐扩式排气管，采用变频电机优化增压器转子与曲轴间的传动速比，使得在整个发动机工况内均能实现较高的增压比。试验结果表明，气波增压柴油机的动力性和排放性能在低转速下优于原机，在中高转速下比原机差，通过设计容量更大的进、排气管及进一步优化速比可改善气波增压柴油机在高工况下的性能。     

车用柴油机增压匹配数值模拟研究

使用VC 和Matlab分别建立了柴油机、涡轮增压器、进排气管及中冷器的数值模型,并编制了涡轮增压器与柴油机的匹配计算程序。应用该程序对某柴油机与某径流式涡轮增压器联合工作过程进行仿真计算,得到柴油机的性能参数及与该增压器的匹配数据,最后通过试验结果对数学模型、增压器与柴油机匹配程序的可行性进行了验证。     

柴油机换气过程缸内压力模拟计算

本文建立了内燃机换气过程缸内压力模拟计算的数学模型。其特点是缸内过程由开口系控制方程控制,进排气管内的过程由特征线法进行计算,进排气管与气缸之间由相应的边界方程相联系。通过实例计算,证明计算结果与实测值能较好地吻合。应用本文提出的方法,可以预测柴油机的换气损失等参数以及结构参数变化对换气过程的影响     

排气压力波对柴油机性能影响的分析

利用GT-Power软件建立了100单缸柴油机、6100非增压柴油机及6100涡轮增压柴油机仿真模型。在此基础上计算分析了排气管内的排气压力波动规律及其对柴油机功率、充气效率以及增压比的影响。研究工作对于柴油机排气系统的设计与优化具有一定的指导意义。     

BL12V190ZL柴油机的性能模拟计算

本文利用AVL Boost软件对BL12V190ZL型柴油机进行了基于一维气体动力特性的工作循环和气体交换过程仿真,对供油提前角、进排气门正时、增压系统、排气管直径做了优化计算,并对不同转速下发动机性能进行了预测。     

柴油机换气过程缸内压力模拟计算

本文建立了内燃机换气过程缸内压力模拟计算的数学模型。其特点是缸内过程由开口系控制方程控制,进排气管内的过程由特征线法进行计算,进排气管与抿缸之间由相应的边界方程相联系。通过实例计算,证明计算结果与实测值能较好地吻合。应用本文提出的方法,可以预测柴油机的换气损失等参数以及结构参数变化对换气过程的影响。     

6110A柴油机绝热性能的预测

本文建立了计算直喷式柴油机气缸内热力过程、气缸周壁传热和气缸盖排气道传热的数学模型,并编制了计算机程序。采用解析法处理气缸周壁传热,特别是应用二维解析法建立活塞顶传热,将气缸周璧传热计算与柴油机气缸内热力过程计算相结合,互为边界条件,因此能模拟计算绝热机工作过程。在几种气缸周壁绝热层布置形式下,以6110A柴油机为例进行了非增压、增压和增压带动力涡轮在标定工况下的模拟计算,并分析了绝热对发动机性能,燃烧过程以及热平衡的影响。为研制绝热发动机提供了预测数据。     

气波增压柴油机性能的影响因素分析

在柴油机上进行了气波增压器的试验研究,为了提高气波增压柴油机的动力性能,对气波增压柴油机性能的影响因素进行了分析。灰色关联理论分析结果表明:进气流量和排气温度对气波增压柴油机的性能影响最大。在改进柴油机的进气管和排气管,加大柴油机进气管面积,并且对排气歧管采取保温措施后,进行的试验表明气波增压柴油机的动力性提高同时NOx的排放降低。     

增压柴油机排气系统结构参数的仿真优化

运用GT—POWER软件建立了增压柴油机工作过程仿真模型,深入研究了排气系统结构参数（包括排气管直径、长度、截面变化）对柴油机性能的影响。并基于优化理论,以有效功率为优化目标,分别在标定工况和最大扭矩工况对排气管路结构参数进行了优化计算,为排气管的进一步优化设计提供了依据。     

带有进排气旁通的相继增压柴油机的计算分析

建立了带有进排气旁通的相继增压柴油机稳态仿真程序,缸内过程采用充满与排空法,进排气过程采用一维非定常流动模型,选择有限体积法对其进行离散求解。对某船用带有进排气旁通的相继增压柴油机,进行了多组性能模拟计算,结果表明:计算结果与试验数据基本一致;柴油机转速在855～920 r/min时,开启旁通阀,能增加压气机的空气流量,避免喘振,并提高了增压压力,降低了排温,改善了柴油机的大扭矩性能,但柴油机的经济性有少量降低。     

进排气系统的阻力对车用柴油机性能影响的研究

本文对一台车用柴油机的进气系统的进气管长度、进气阻力以及排气阻力等主要参数进行了详细的研究。结果表明,一定长度的进气管可以获得最佳发动机综合性能,过长或没有进气管对发动机的性能都不利。研究结果还表明,进气阻力要比排气阻力对发动机性能的影响大。本研究的结果对发动机的优化匹配、进排气系统的参数选择以及故障诊断都具有一定的参考价值。     

TBD620系列柴油机降低标定转速优化设计

根据市场需求,以TBD620V12柴油机为样机,开展了以1 200 r/min作为标定转速的优化设计研究.基于AVL-BOOST软件对该柴油机开展工作过程性能仿真计算;同时,对柴油机进排气系统、润滑系统、冷却系统做计算评估,选配适用的零部件.试验验证表明:优化设计后样机的排气温度、燃油消耗率、机油压力等各项参数指标均满足设计要求.     

大型低速柴油机配气相位的优化计算

利用AVL公司的BOOST软件建立了某大型低速二冲程柴油机的工作过程仿真模型,在三种不同的负荷工况下,分别对排气提前角、排气迟闭角和进气正时进行了计算和分析,得到了不同工况下的最佳值,用正交试验法选出一组最佳配气相位角度。最后对优化前后柴油机的性能进行了对比分析,结果表明,优化后该柴油机的性能得到了改善。计算结果为柴油机的改进和优化提供了理论依据。     

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.     

二级涡轮增压中冷柴油机变海拔适应性研究

针对某一级增压柴油机在高海拔地区工作时功率大幅下降的问题,基于GT-Power软件建立了二级涡轮增压中冷柴油机的工作过程模型并经试验数据验证;采用所建立的模型预测分析了二级增压柴油机在变海拔条件下的进、排气参数,以及增压中冷等部件的性能参数的变化规律。分析表明:二级增压柴油机具有良好的变海拔适应性。     

增压柴油机进排气过程的模拟计算研究

基于GT-POWER软件建立了包括增压柴油机进气系统、排气系统和排气消声器的工作过程模拟计算模型,通过模拟计算研究了发动机的外特性指标、最高燃烧压力、进排气系统压力波动、消声器端口压力等参数的变化,试验验证表明:所建立模型能够正确预测发动机进排气系统中的压力波。