【摘要】：渦輪增壓技術(shù)是強(qiáng)化柴油機(jī)性能的一種有效方法,它能夠有效提高柴油機(jī)的功率和扭矩。常規(guī)渦輪增壓柴油機(jī)存在低速動(dòng)力不足,燃油消耗較多的問(wèn)題。研究表明,采用可變截面渦輪增壓器能有效解決上述難題。本文主要研究可變截面渦輪增壓器與柴油機(jī)的匹配問(wèn)題。本文運(yùn)用GT-POWER仿真軟件建立了渦輪增壓柴油機(jī)的仿真模型。通過(guò)比較仿真模型的計(jì)算結(jié)果與發(fā)動(dòng)機(jī)的試驗(yàn)數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)仿真模型符合精度要求,能夠?yàn)楹罄m(xù)研究提供基礎(chǔ)模型。本文運(yùn)用GT-POWER仿真模型,研究了原機(jī)安裝的HP50型廢氣旁通渦輪增壓器與柴油機(jī)的匹配情況,發(fā)現(xiàn)該增壓器存著在工作效率低,匹配較差的問(wèn)題,需要重新進(jìn)行匹配。本文選用了JK45和JK48兩個(gè)型號(hào)的可變截面渦輪增壓器,通過(guò)對(duì)比JK45和JK48兩個(gè)型號(hào)的可變截面渦輪增壓器與柴油機(jī)的聯(lián)合運(yùn)行曲線,發(fā)現(xiàn)JK48型可變截面渦輪增壓器與柴油機(jī)的匹配效果更好。本文研究了可變噴嘴環(huán)開(kāi)度變化對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響。運(yùn)用GT-POWER仿真模型,調(diào)整可變噴嘴環(huán)開(kāi)度在0~1之間,分析發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣流量、扭矩、有效燃油消耗率隨可變噴嘴環(huán)開(kāi)度變化的規(guī)律。研究不同負(fù)荷時(shí)可變噴嘴環(huán)開(kāi)度對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響。通過(guò)PID控制,獲得最佳的可變噴嘴環(huán)開(kāi)度。本文通過(guò)渦輪增壓器與柴油機(jī)聯(lián)合運(yùn)行試驗(yàn)的方法,獲得了原機(jī)安裝的HP50型廢氣旁通渦輪增壓器、JK48型可變截面渦輪增壓器與柴油機(jī)聯(lián)合運(yùn)行的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。通過(guò)比較兩款渦輪增壓柴油機(jī)的增壓壓力、空氣流量、扭矩、功率、燃油消耗量、有效燃油消耗率的差異,發(fā)現(xiàn)安裝了JK48型可變截面渦輪增壓器的柴油機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性都優(yōu)于安裝了HP50型廢氣旁通渦輪增壓器的柴油機(jī)。因此,JK48型可變截面渦輪增壓器與柴油機(jī)的匹配效果更好。
[Abstract]:Turbocharging technology is an effective method to enhance diesel engine performance. It can effectively improve the power and torque of diesel engine. Conventional turbocharged diesel engine has the problem of low speed power shortage and more fuel consumption. The study shows that variable section turbocharger can effectively solve the above problem. In this paper, the matching problem between variable section turbocharger and diesel engine is studied. In this paper, the simulation model of turbocharged diesel engine is established by using GT-POWER simulation software. By comparing the calculation results of the simulation model with the experimental data of the engine, it is found that the simulation model meets the requirements of accuracy and can provide the basic model for further research. In this paper, the GT-POWER simulation model is used to study the matching between the HP50 exhaust gas bypass turbocharger and the diesel engine. It is found that the supercharger has the problems of low working efficiency and poor matching, so it needs to be rematched. In this paper, two types of variable section turbocharger, JK45 and JK48, are selected, and the joint operation curves of JK45 and JK48 are compared with the diesel engine. It is found that the matching effect of JK48 variable section turbocharger and diesel engine is better. The effect of variable nozzle ring opening on engine performance is studied in this paper. By using the GT-POWER simulation model, the variable nozzle ring opening is adjusted to 0 ~ 1, and the variation law of the engine air flow, torque and effective fuel consumption rate with the variable nozzle ring opening is analyzed. The effect of variable nozzle ring opening on engine performance at different loads was studied. Through pid control, the best variable nozzle ring opening is obtained. In this paper, by the method of combined operation of turbocharger and diesel engine, the test data of combined operation of HP50 exhaust gas by-pass turbocharger and diesel engine with variable section turbocharger JK48 are obtained. By comparing the difference of supercharged pressure, air flow, torque, power, fuel consumption and effective fuel consumption between two turbocharged diesel engines, it is found that the diesel engine installed with JK48 variable section turbocharger has dynamic performance. The economy is better than the diesel engine with HP50 exhaust gas bypass turbocharger. Therefore, the matching effect of JK 48 variable cross section turbocharger and diesel engine is better.
【學(xué)位授予單位】：西安工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TK423

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本文編號(hào)：2133253