本文關(guān)鍵詞：柴油機(jī)高原可調(diào)二級(jí)增壓系統(tǒng)的匹配與調(diào)節(jié)

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【摘要】：在利用可調(diào)二級(jí)增壓系統(tǒng)改善柴油機(jī)高原適應(yīng)性的背景下,進(jìn)行了柴油機(jī)高原可調(diào)二級(jí)增壓系統(tǒng)匹配、穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)方法及瞬態(tài)加載過(guò)程增壓及供油系統(tǒng)的控制策略等方面的研究。首先,以改善高原適應(yīng)性為目的為柴油機(jī)匹配了可調(diào)二級(jí)增壓系統(tǒng)。在搭建柴油機(jī)一維性能仿真模型(GT-Power),并校驗(yàn)?zāi)Ｐ途鹊幕A(chǔ)上,建立了可調(diào)二級(jí)增壓系統(tǒng)的模型。通過(guò)多匹配方案優(yōu)選得到了兼顧不同海拔下整機(jī)性能的可調(diào)二級(jí)增壓系統(tǒng),匹配的可調(diào)二級(jí)增壓系統(tǒng)能夠避免渦輪增壓柴油機(jī)在高原運(yùn)行時(shí)喘振、超速及排溫高等可靠性問題,且使高原最大扭矩和最大功率相對(duì)原機(jī)分別提升20%和17.7%,達(dá)到原機(jī)平原水平的98.7%和93.5%,相應(yīng)油耗率相對(duì)原機(jī)降低了3%和4%。然后,開展了不同海拔下柴油機(jī)可調(diào)二級(jí)增壓系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)方法研究。首先,分析和研究了渦輪旁通流量率對(duì)增壓系統(tǒng)和柴油機(jī)性能的影響規(guī)律,得到了渦輪旁通流量率和海拔環(huán)境對(duì)柴油機(jī)性能的影響機(jī)理,同一工況下,當(dāng)渦輪旁通流量或海拔變化時(shí),主要是IMEPg和PMEP在影響輸出扭矩或油耗率。其次,優(yōu)化得到了不同海拔下可調(diào)二級(jí)增壓系統(tǒng)的可靠性調(diào)節(jié)規(guī)律和經(jīng)濟(jì)性調(diào)節(jié)規(guī)律。最后,對(duì)比分析了兩種調(diào)節(jié)規(guī)律的萬(wàn)有特性。經(jīng)濟(jì)性調(diào)節(jié)規(guī)律考慮了泵氣損失的影響,其調(diào)節(jié)區(qū)域更加寬廣,在同一工況下,其旁通流量率更大,在調(diào)節(jié)區(qū)域的燃油消耗率更低。而高海拔時(shí)(4.5km),經(jīng)濟(jì)性調(diào)節(jié)規(guī)律的調(diào)節(jié)范圍較平原時(shí)窄,低負(fù)荷時(shí)的油耗較平原低,而中高負(fù)荷的油耗率較平原時(shí)高。最后,研究了不同海拔環(huán)境下,瞬態(tài)加載過(guò)程中增壓系統(tǒng)的控制策略。分別在平原和高原的3個(gè)定轉(zhuǎn)速加載工況下,研究了旁通閥關(guān)閉策略及延遲噴油對(duì)扭矩等參數(shù)的瞬態(tài)響應(yīng)特性的影響規(guī)律,并設(shè)計(jì)了各工況下增壓系統(tǒng)及噴油提前角的控制策略,包括旁通閥協(xié)調(diào)關(guān)閉策略,渦輪旁通閥閉環(huán)控制和延遲噴油的策略。壓氣機(jī)旁通閥相對(duì)渦輪旁通閥延后關(guān)閉的策略避免了增壓壓力和輸出扭矩的突降和波動(dòng);相對(duì)開環(huán)控制策略,閉環(huán)控制策略使0m1900r/min加載工況的扭矩響應(yīng)時(shí)間縮短了1s,4.5km1900r/min加載工況的扭矩響應(yīng)時(shí)間縮短了1.4s;4.5km1000r/min加載工況時(shí),延遲噴油10°CA使扭矩響應(yīng)時(shí)間縮短了2.3s。建立了增壓系統(tǒng)瞬態(tài)過(guò)程控制策略驗(yàn)證模型,并與柴油機(jī)瞬態(tài)性能仿真模型進(jìn)行耦合仿真,對(duì)比了平原和高原(4.5km)的三個(gè)瞬態(tài)加載工況的瞬態(tài)特性,分析了海拔和轉(zhuǎn)速對(duì)各參數(shù)瞬態(tài)響應(yīng)時(shí)間的影響規(guī)律。
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TK421.8

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本文編號(hào)：1241897