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采用电子控制系统的涡轮增压柴油机的模拟研究

通过对涡轮增压柴油机变工况性能的模拟计算,确定了采用相继增压的柴油机增压器的  (本文共6页) 阅读全文>>

哈尔滨工程大学
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柴油机米勒循环与两级涡轮增压的研究

目前,随着能源危机和生存环境等问题的日益严峻,人们对船舶柴油机的经济性能和排放性能要求越来越高。伴随柴油机相关排放法规的日益严格,尤其是国际海事组织(IMO)针对NO_x的排放标准越来越严格,如何降低柴油机NO_x的排放已成为行业内重要研究课题之一。采用米勒循环和两级涡轮增压相结合的方法是降低NO_x的有效方法。本文以TBD234V12柴油机为研究对象,以GT-Power仿真软件为平台,建立柴油机的仿真计算模型。为了预测NO_x的排放,在缸内工作过程计算时,选取以油滴蒸发燃烧模型和生成NO_x扩展的Zeldovich(泽尔多维奇)机理为基础的准维燃烧模型。首先,通过原机仿真计算结果与试验测量结果进行比较分析,验证了该仿真计算模型的正确性。并在验证后的原机模型上进行了米勒循环研究,分析其对柴油机的性能和NO_x排放的影响,通过对不同负荷下米勒循环的仿真计算结果可知,在高负荷时能使NO_x的排放降低达30%,并确定了柴油机在不同负荷...  (本文共132页) 本文目录 | 阅读全文>>

上海交通大学
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柴油机可调二级涡轮增压系统研究

提高柴油机的增压压力以实现高平均有效压力是降低燃油消耗率及C02温室气体排放的一个有效手段。另一方面,面对越来越严格的有害物排放法规,较高的增压压力也为废气再循环、米勒循环和均质燃烧等技术措施提供了足够新鲜充量的保障。因此,柴油机的增压压力有必要进一步的提高,宽转速运行范围的柴油机与高增压系统的优化匹配成为亟须解决的问题。可调二级涡轮增压系统集合了二级增压和可调增压技术的优点,能够兼顾高压比和宽流量范围,是极具潜力的一种的涡轮增压技术,为此本文对其开展了相关研究。首先应用等效增压器的概念对柴油机可调二级涡轮增压系统进行了理论研究,建立了可调二级涡轮增压系统的等效增压器模型,得到了基于旁通流量比的等效涡轮流通面积表达式和基于旁通流量比与涡轮焓降比的等效增压器效率的表达式。等效增压器效率表达式从经济性角度指明了排气能量分配与效率的相适应可以实现增压系统效率的最大化。调节等效涡轮流通面积可以使增压系统适应更宽的发动机转速范围,基于调节...  (本文共131页) 本文目录 | 阅读全文>>

北京交通大学
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可变喷嘴涡轮增压器(VNT)与柴油机的匹配及其控制的研究

由于在动力、节能和排放等方面的优势,柴油机已成为节能环保汽车的实现技术选择,随着全球车用动力“柴油化”趋势的形成,增压技术在柴油机上的应用愈加广泛。本文结合国家科技部“863”项目“长丰新一代桥车用高效环保柴油机研发”,对可变喷嘴增压器(VNT)与柴油机的匹配及其控制展开研究,以解决常规涡轮增压柴油机存在低速转矩不足、部分负荷经济性差以及瞬态响应迟缓等问题。本文建立了涡轮增压柴油机各物理子系统工作过程的数学模型,在此基础上,利用GT-Power一维仿真软件,建立D01柴油机仿真计算模型,并与试验数据进行对比,验证该模型的准确性。利用仿真计算模型,开展了VNT与D01柴油机的匹配仿真研究,确定了全工况下,可变喷嘴环的最佳开度以及相应的最佳增压压力。根据仿真计算结果,分析了喷嘴环开度对发动机动力性与经济性的影响,并确定了最佳喷嘴环开度随发动机转速及负荷的变化规律。在对VNT与发动机的匹配结果进行深入分析的基础上,确定了VNT在各工况...  (本文共108页) 本文目录 | 阅读全文>>

东北林业大学
东北林业大学

电子辅助涡轮增压系统研究

电控变截面涡轮增压系统,可充分利用柴油机的废气能量,克服常规增压存在的低速扭矩不足、部分负荷经济性差和瞬态响应迟缓的问题,能在不改变高转速性能的同时,改善低速性能,在增压柴油机全工况范围内进行调节,提高发动机功率、改善燃料经济性,对降低内燃机的污染、噪声也有积极影响。电控可变喷嘴涡轮增压器已成为当今世界涡轮增压行业的最新发展趋势。本文以涡轮增压柴油机为研究对象,在MATLAB/SIMULINK仿真环境下建立电控可变喷嘴涡轮增压柴油机的动力学模型,对电控变截面涡轮增压柴油机的性能、控制方法和控制参数进行研究。首先,对变截面涡轮增压器与柴油机的匹配要求作了说明,分析了变截面涡轮增压器的喷嘴环叶片转角与发动机各参数的关系。然后,介绍了PID控制方法及适合于对变截面涡轮增压器进行控制的数字增量式PID控制法。接着介绍计算机仿真技术及MATLAB仿真工具。MATLAB非常适用于控制理论的探讨与仿真试验的研究,其中SIMULINK是一个进行...  (本文共54页) 本文目录 | 阅读全文>>

上海交通大学
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涡轮增压柴油机瞬态特性影响规律研究

近些年随着人们对能源、环境与人体健康的越发关注,对内燃机的燃烧排放优化也变得越发重要。由于内燃机在瞬态工况更容易造成能源浪费与污染物排放,因此对内燃机瞬态性能的改善已成为当务之急。本文在前人科研的基础上,对影响柴油机瞬态特性的各种因素,尤其是结构参数进行深入研究与探索,建立起评估各因素对瞬态影响权重的方法,主要工作有:1.建立涡轮增压柴油机的平均值模型。以此模型基础建立涡轮增压柴油机进排气系统的传递函数模型,并利用该模型提出柴油机瞬态响应特性的评估指标——瞬态响应速度。该指标能够定性分析增压器转动惯量、进排气管容积、涡轮当量通流面积等结构参数对瞬态响应的影响权重。2.同样在在平均值模型的基础上通过理论推导提出柴油机瞬态响应特性的评估指标——瞬态影响权重指数。该指数不仅能定性判断进排气管容积、增压器转动惯量等结构参数对瞬态特性的影响大小,还能定量判断它们对瞬态特性的影响权重。3.以D6114型增压中冷柴油机为研究对象,利用仿真软件...  (本文共85页) 本文目录 | 阅读全文>>