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船用柴油机燃油系统的优化

船用柴油机的燃油系统由机械的、弹性的和液力的三个方面组成。各种参数之间的相互作用和相互影响是十分复杂的,不存在单参数显式解析关系。经典的优化数学方法在此不能适用,因为它要求优化准则和技木限制对燃油系统零部件尺寸之间应具有明显的解析关系. 本文提出的对柴油机燃油系统的优化计算方法是以平均喷油速率为目标函数,采用正交回归设计的方法来建立喷射系统目标函数和约束条件的数学模型;并对PA份280柴油机在额定工况下的燃油系统进行了优化计算和分析,获得了满意的结果。 一、优化过程的目标函数和约束条件 为了创造柴油机良好的燃烧过程,其供油系统必须满足一系列条件.这些条件给供油装置结构参数选择设置了一定约束,因此我们先从确定喷油特性的约束来论述优化问题的数字模型飞 应考虑的约束条件和数量与所研究的供油系统的类型有关,且因每个优化问题而异.下面只讨论对各类供油系统共有的,且在大多数优化问题中都应考虑的基本技术约束。 (1)循环供油量q(x)应当在一...  (本文共8页) 阅读全文>>

大连海事大学
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船用电控增压四冲程柴油机建模与性能优化研究

随着石油资源储量的日益减少和各国对排放要求的日益严格,对船用柴油机燃油系统进行电控化改造使其满足低油耗低排放的要求,是现行最有效途径之一。因此,建立能准确反映电控船用柴油机动力装置热力过程的数学模型对船舶动力装置的控制、性能优化等都有着重要意义。本文以济南柴油机厂生产的4190ZLC-2型柴油机作为研究对象,开展了如下研究:1)从电控化改造实验为出发点,首先针对电控组合泵代替机械泵的4190型柴油机燃油喷射系统的改进,利用AMESim仿真平台建立电控组合泵单缸喷油系统仿真模型,从不同柱塞直径、凸轮作用段以及喷油器孔径等方面进行改进,通过试验,找出凸轮工作作用段、喷油器突出高度、喷孔直径以及供油提前角对柴油机油耗和排放的影响,得出燃油喷射系统的匹配结构,实现柴油机喷射系统的优化。2)基于Simulink仿真软件,选用平均值的方法,建立柴油机整机的模型,包括涡轮增压器模型、中冷器模型、柴油机本体模型和燃油系统模型,并验证了模型的准确...  (本文共135页) 本文目录 | 阅读全文>>

大连海事大学
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船用柴油机共轨式电控燃油喷射技术应用研究

作为大型船用柴油机共轨式电控燃油喷射技术在现代船舶柴油机中的应用研究项目,本文对所涉及的理论问题进行了深入讨论,并给出了一些实际应用的实例,用以探索这些理论在工程实践中应用的可行性。因此,本文对于提高我国新型柴油机制造和船舶航运管理领域的研究与开发水平具有较好的指导意义,也有助于增强我国船舶机械制造行业的整体竞争实力,在该领域培育出更多具有自主知识产权的核心技术。近年来,随着我国和世界船舶工业水平的不断提高,船用柴油机共轨式电控燃油喷射技术的发展取得了长足的进步,有效地促进了现代船舶机械制造技术的发展。虽然近几年我国船舶机械行业在大型船舶柴油机的研究与开发方面做出了巨大的努力,也取得了不俗的成绩,但这更多的是体现在量的概念上,作为大型船舶柴油机附加值最高的部分——燃烧控制部分的核心技术仍然掌握在一些发达国家的手中。此外,国内在该项目上的研究工作尚处于起步阶段,本文试图从大型船舶柴油机共轨式电控燃油喷射技术的理论研究和应用实践两个...  (本文共74页) 本文目录 | 阅读全文>>

上海海运学院
上海海运学院

循环式燃油喷射系统的故障仿真及特征分析

柴油机是目前热效率最高、应用最广泛的动力设备,而燃油系统又是柴油机的重要系统,其工作状态直接影响柴油机的正常运行,并决定着柴油机性能的优劣。一旦燃油喷射系统发生故障,必将导致柴油机的性能恶化。调查分析表明,柴油机的所有故障事件中接近1/3是由于燃油系统故障引起的。这些故障经常会伴有二次喷射、断续喷射、不稳定喷射或间歇喷射、滴油等异常喷射现象,导致柴油机燃烧状况恶化,动力性能、经济性能和可靠性能下降以及有害排放物增多。因此,及时地诊断出柴油机燃油系统的故障具有重要意义。论文首先分析了柴油机各种类型燃油喷射系统的结构特点,概述了燃油喷射系统的工作过程、功能和要求,特别是循环式燃油系统的组成、结构特点和工作过程。论文在国内外有关柴油机燃油系统仿真计算研究的基础上,运用流体的可压缩性方程,流动连续性方程,牛顿第二定律和流速方程,建立了油泵端、喷油器端、高压油管和分配器等控制体的数学模型,针对循环式燃油系统在三种航行工况下的正常运行状态和...  (本文共91页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工程大学
哈尔滨工程大学

船用柴油机电控单体泵系统性能研究与开发

石油资源的日益枯竭和排放法规的日益严格对柴油机性能提出了更高的要求,同时也推动了柴油机技术的发展。采用电子控制技术是提高柴油机性能的主要技术手段,已经成为船舶柴油机重要研究和发展方向。其中电控燃油喷射系统作为现代柴油机核心部件,在很大程度上决定着柴油机的性能。电控单体泵燃油系统具有结构简单、可靠性高、对现有柴油机燃油系统改造或升级容易、对油品质量要求低等优点,是对我国机械喷油式柴油机升级改造的有效途径之一。本文针对船用柴油机燃油系统的特点,设计了船用电控单体泵燃油系统,重点针对电控单体泵燃油系统的喷油特性和其高速电磁阀特性进行了深入研究,并开发了电控系统。在TBD234V8柴油机上配机试验表明,在改善柴油机经济性和提高调速性能的前提下,排放性能达到了IMO TierⅡ排放要求。论文主要完成了以下几个方面的研究工作。1、高速电磁阀是电控单体泵燃油系统的关键部件,其驱动能力和响应速度等性能决定了喷油控制的灵活性。本文针对船用电控单体...  (本文共156页) 本文目录 | 阅读全文>>

武汉理工大学
武汉理工大学

船用中速柴油机高压共轨燃油喷射系统研究

随着环境污染和能源危机的日趋严重,很多国家已经颁布了非常严格的柴油机排放法规,促使柴油机向低排放和低油耗的方向发展。燃油系统作为柴油机的核心部分,其技术指标直接影响到燃烧产物的产生以及油耗的高低。高压共轨燃油喷射系统作为新型的燃油系统,是满足上述柴油机发展要求的重要技术手段。因此,开展高压共轨燃油喷射系统的研究具有十分重要的理论意义与现实价值。本文以某型船用中速柴油机为研究对象,在对机械式燃油喷射系统分析、建模及验证基础上和对原机外围结构改变不大的前提下,设计高压共轨燃油喷油系统。应用HYDSIM仿真软件建立包括高压油泵、共轨总成和电控喷油器在内的完整高压共轨系统模型,对高压共轨燃油喷射系统特性进行分析。并通过高压共轨系统各部件关键设计参数优化,研究其对系统特性的影响,为高压共轨燃油喷射系统设计提供参考依据。主要的研究内容如下:1.根据原有的机械式燃油喷射系统组成及工作原理,利用HYDSIM仿真软件进行建模,仿真计算燃油系统的主...  (本文共85页) 本文目录 | 阅读全文>>