本文關(guān)鍵詞：基于二級(jí)增壓的柴油機(jī)米勒循環(huán)性能模擬

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【摘要】：在能源危機(jī)和環(huán)境污染的雙重壓力下,柴油機(jī)的節(jié)能減排技術(shù)被廣泛探討。米勒循環(huán)通過改變進(jìn)氣門關(guān)閉角來減小有效壓縮比,使得膨脹比超過壓縮比,是一種高熱效率的熱循環(huán)。隨著渦輪增壓技術(shù)以及可變氣門控制技術(shù)的逐步成熟,米勒循環(huán)發(fā)展應(yīng)用得到了技術(shù)支持,本文將探討米勒循環(huán)與渦輪增壓這種互補(bǔ)的氣路技術(shù)模式對(duì)柴油機(jī)的經(jīng)濟(jì)和排放性能的影響。本文應(yīng)用AVL Boost軟件,建立了某小型四缸柴油機(jī)的仿真計(jì)算模型,并計(jì)算了該柴油機(jī)在標(biāo)定轉(zhuǎn)速不同負(fù)荷下的米勒循環(huán)的性能。由于在采用米勒循環(huán)后,原柴油機(jī)的單級(jí)增壓不能滿足高負(fù)荷時(shí)的進(jìn)氣量需求,于是對(duì)柴油機(jī)進(jìn)行了二級(jí)增壓模擬計(jì)算,選配了高低壓級(jí)增壓器,根據(jù)所選增壓器的特性參數(shù),在原機(jī)模型的基礎(chǔ)上建立了柴油機(jī)的二級(jí)增壓模型,對(duì)高中低三個(gè)轉(zhuǎn)速進(jìn)行了采用進(jìn)氣門早關(guān)的米勒循環(huán)的性能計(jì)算,分析不同米勒循環(huán)方案對(duì)各個(gè)工況的換氣、燃燒、經(jīng)濟(jì)性和排放性的影響,并根據(jù)油耗最優(yōu)的標(biāo)準(zhǔn)選出實(shí)現(xiàn)米勒循時(shí)的最佳進(jìn)氣門關(guān)閉角。結(jié)果表明,(1)柴油機(jī)采用二級(jí)增壓后,在外特性工況下,其低速動(dòng)力性能得到改善,中高速工況的動(dòng)力性能下降；此外,在外特性各轉(zhuǎn)速下,柴油機(jī)的碳煙排放都降低,而NOx排放與原機(jī)差別不大。(2)在除外特性高速段外的其他工況,基于二級(jí)增壓的米勒循環(huán)方案可以較好的降低該柴油機(jī)的比油耗。柴油機(jī)各工況的比油耗均隨著進(jìn)氣門關(guān)閉角的提前先降低后上升。各轉(zhuǎn)速下,中小負(fù)荷的油耗下降比高負(fù)荷時(shí)更明顯。(3)在進(jìn)氣門關(guān)閉提前角較小時(shí),基于二級(jí)增壓的柴油機(jī)NOx排放隨著進(jìn)氣門關(guān)閉角的提前而降低,而此時(shí)碳煙排放只隨進(jìn)氣門關(guān)閉角的提前略有升高。在以燃油消耗率最低為標(biāo)準(zhǔn)選取的柴油機(jī)的最優(yōu)米勒循環(huán)方案中,柴油機(jī)各工況的NOx排放均低于原機(jī),在中高速工況,基于二級(jí)增壓的米勒循環(huán)方案的碳煙排放低于原機(jī)。
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TK421

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