四缸高压共轨柴油机进排气瞬态压力波动研究
发布时间：2023-10-12 04:55
废气涡轮增压技术可以大幅提高进入气缸的新鲜充量,因而广泛应用于提高内燃机功率与降低燃油耗,同时也是国二及以上排放标准的关键技术之一。然而,各气缸间歇性排气时,排气歧管中气体瞬态压力波动直接影响到废气的能量利用率和排气背压,从而影响缸内的废气排出,出现缸内燃烧变差,经济特性下降,增压器涡轮效率降低等现象。因此,以某款四缸增压柴油机作为研究对象,采用台架测试与仿真研究相结合的方法,对进排气瞬态压力及其对涡轮效率的影响进行研究,以提高涡轮增压器的涡轮效率,进而提高充气效率和减小排气阻力,为改善四缸涡轮增压柴油机的经济性、动力性与排放特性等各项性能指标提供参考。(1)瞬态压力特性试验研究设计了高压共轨四缸柴油机进排气瞬态压力与涡轮转速测试方案,采用台架测试方法,进行了不同转速与负荷、不同可变式喷嘴环(VNT)开度与废气再循环(EGR)率对进排气瞬态压力与涡轮转速变化的影响研究,研究瞬态进排气压力波动和涡轮效率之间的影响关系,并验证了GT-Power模型的准确性。(2)转速和负荷对进排气压力波动的影响研究应用仿真模型,研究了不同转速和负荷对瞬态进排气压力波动和涡轮效率的影响关系,研究结果表明:随...
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题研究的目的与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 进排气压力波动研究
1.2.2 增压器性能研究
1.3 论文研究的主要内容和技术路线
第二章 柴油机仿真模型的建立
2.1 气缸一维模型计算理论
2.1.1 高压循环基本方程
2.1.2 气缸内传热模型
2.1.3 燃烧放热率计算
2.1.4 中冷器参数的计算
2.1.5 管流
2.2 增压器与发动机联合工作的计算理论
2.2.1 发动机耗气量的计算
2.2.2 排气能量利用概述
2.2.3 排气能量传递效率
2.3 涡轮增压器的数学模型
2.3.1 涡轮增压器的性能参数
2.3.2 压气机特性参数计算
2.3.3 涡轮机特性参数计算
2.4 仿真模型的建立与设置
2.4.1 一维仿真模型的建立
2.4.2 一维仿真模型的参数设置
2.4.3 一维仿真模型计算条件的设置
2.5 小结
第三章 瞬态进排气压力试验研究
3.1 试验目的与意义
3.2 试验装置
3.2.1 试验发动机
3.2.2 试验主要仪器设备
3.3 试验方案
3.3.1 标定变量控制
3.3.2 气缸压力测试与分析
3.3.3 试验时的注意事项
3.3.4 测试方案
3.4 试验结果与分析
3.5 模型验证
3.6 小结
第四章 进排气压力波动计算结果分析
4.1 压力波动理论
4.1.1 排气压力波动的形成
4.1.2 压力波动的反射
4.2 压力波动评价指标
4.3 瞬态进气压力波动分析
4.3.1 转速对进气压力波动影响分析
4.3.2 负荷对进气压力波动影响分析
4.3.3 VNT喷嘴环开度对进气压力波动影响分析
4.3.4 EGR率对进气压力波动影响分析
4.4 瞬态排气压力波动分析
4.4.1 转速对排气压力波动影响分析
4.4.2 负荷对排气压力波动影响分析
4.4.3 VNT喷嘴环开度对排气压力波动影响分析
4.4.4 EGR率对排气压力波动影响分析
4.5 小结
第五章 涡轮效率计算结果分析
5.1 进排气压力波动与涡轮效率影响关系分析
5.1.1 排气压力波动对涡轮效率的影响
5.1.2 涡轮效率对进气压力波动的影响
5.2 涡轮效率评价指标
5.3 瞬态涡轮效率分析
5.3.1 转速对涡轮效率影响分析
5.3.2 负荷对涡轮效率影响分析
5.3.3 VNT喷嘴环开度对涡轮效率的影响分析
5.3.4 EGR率对涡轮效率的影响分析
5.4 小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
致谢
参考文献
附录
附录A 攻读硕士学位期间发表的学术论文目录
附录B 攻读硕士学位期间参与的科研项目
本文编号：3853491
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题研究的目的与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 进排气压力波动研究
1.2.2 增压器性能研究
1.3 论文研究的主要内容和技术路线
第二章 柴油机仿真模型的建立
2.1 气缸一维模型计算理论
2.1.1 高压循环基本方程
2.1.2 气缸内传热模型
2.1.3 燃烧放热率计算
2.1.4 中冷器参数的计算
2.1.5 管流
2.2 增压器与发动机联合工作的计算理论
2.2.1 发动机耗气量的计算
2.2.2 排气能量利用概述
2.2.3 排气能量传递效率
2.3 涡轮增压器的数学模型
2.3.1 涡轮增压器的性能参数
2.3.2 压气机特性参数计算
2.3.3 涡轮机特性参数计算
2.4 仿真模型的建立与设置
2.4.1 一维仿真模型的建立
2.4.2 一维仿真模型的参数设置
2.4.3 一维仿真模型计算条件的设置
2.5 小结
第三章 瞬态进排气压力试验研究
3.1 试验目的与意义
3.2 试验装置
3.2.1 试验发动机
3.2.2 试验主要仪器设备
3.3 试验方案
3.3.1 标定变量控制
3.3.2 气缸压力测试与分析
3.3.3 试验时的注意事项
3.3.4 测试方案
3.4 试验结果与分析
3.5 模型验证
3.6 小结
第四章 进排气压力波动计算结果分析
4.1 压力波动理论
4.1.1 排气压力波动的形成
4.1.2 压力波动的反射
4.2 压力波动评价指标
4.3 瞬态进气压力波动分析
4.3.1 转速对进气压力波动影响分析
4.3.2 负荷对进气压力波动影响分析
4.3.3 VNT喷嘴环开度对进气压力波动影响分析
4.3.4 EGR率对进气压力波动影响分析
4.4 瞬态排气压力波动分析
4.4.1 转速对排气压力波动影响分析
4.4.2 负荷对排气压力波动影响分析
4.4.3 VNT喷嘴环开度对排气压力波动影响分析
4.4.4 EGR率对排气压力波动影响分析
4.5 小结
第五章 涡轮效率计算结果分析
5.1 进排气压力波动与涡轮效率影响关系分析
5.1.1 排气压力波动对涡轮效率的影响
5.1.2 涡轮效率对进气压力波动的影响
5.2 涡轮效率评价指标
5.3 瞬态涡轮效率分析
5.3.1 转速对涡轮效率影响分析
5.3.2 负荷对涡轮效率影响分析
5.3.3 VNT喷嘴环开度对涡轮效率的影响分析
5.3.4 EGR率对涡轮效率的影响分析
5.4 小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
致谢
参考文献
附录
附录A 攻读硕士学位期间发表的学术论文目录
附录B 攻读硕士学位期间参与的科研项目
本文编号：3853491
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dongligc/3853491.html