基于柴油機(jī)的VGT/EGR渦輪增壓工作特性研究及仿真
發(fā)布時(shí)間:2021-02-16 05:35
近年來(lái),能源危機(jī)和環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重,對(duì)內(nèi)燃機(jī)節(jié)能減排的研究與人類生產(chǎn)和生活密切相關(guān),具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。為此,內(nèi)燃機(jī)減排方法與技術(shù)不斷涌現(xiàn),主要包括可變截面渦輪增壓技術(shù)與廢氣再循環(huán)技術(shù)。由于可變截面渦輪增壓技術(shù)具有低速扭矩大、瞬態(tài)響應(yīng)快、適應(yīng)范圍廣等顯著優(yōu)點(diǎn),廢氣再循環(huán)技術(shù)具有降低氣缸熱負(fù)荷、減少NOx排放等顯著優(yōu)點(diǎn),所以被公認(rèn)為目前最有發(fā)展前景的內(nèi)燃機(jī)節(jié)能減排方法與技術(shù)。本文將可變截面渦輪增壓技術(shù)與廢氣再循壞技術(shù)相結(jié)合,通過改進(jìn)渦輪的結(jié)構(gòu)、VGT組件的安裝方式以及VGT執(zhí)行機(jī)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了可變截面渦輪增壓器噴嘴環(huán)的高精度控制,在保證動(dòng)力性前提下,減少了耗油量,降低了碳煙-NOx的排放,達(dá)到了預(yù)期指標(biāo)。此方法的基本原理是,首先,采用兩相4拍步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)噴嘴環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng),改變噴嘴環(huán)的轉(zhuǎn)角位置來(lái)改變渦輪流通面積,進(jìn)而控制增壓器轉(zhuǎn)速和增壓壓力。柴油機(jī)低速時(shí),通過減小渦輪流通面積而使增壓壓力提高,改善柴油機(jī)的低速特性;在柴油機(jī)高速時(shí),逐漸增大渦輪流通面積,降低增壓壓力,使增壓器不至于超速,同時(shí)不會(huì)損壞高速工況時(shí)柴油機(jī)的經(jīng)濟(jì)性。其次,采用節(jié)氣門EGR系統(tǒng),通過控制柴油機(jī)不同工況下的EGR率,降低碳...
【文章來(lái)源】:東北石油大學(xué)黑龍江省
【文章頁(yè)數(shù)】:63 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
創(chuàng)新點(diǎn)摘要
第一章 概述
1.1 課題研究的背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外VGT渦輪增壓器的研究現(xiàn)狀
1.2.1 國(guó)外發(fā)展動(dòng)態(tài)及研究狀況
1.2.2 國(guó)內(nèi)發(fā)展動(dòng)態(tài)及研究狀況
1.3 國(guó)內(nèi)外EGR技術(shù)的研究現(xiàn)狀
1.3.1 國(guó)外發(fā)展動(dòng)態(tài)及研究狀況
1.3.2 國(guó)內(nèi)發(fā)展動(dòng)態(tài)及研究狀況
1.4 本文研究的主要內(nèi)容
第二章 VGT渦輪增壓器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.1 柴油機(jī)模型建立
2.1.1 柴油機(jī)特性參數(shù)
2.1.2 柴油機(jī)仿真模型的建立
2.2 VGT葉片轉(zhuǎn)角計(jì)算方法
2.2.1 增壓器和柴油機(jī)參數(shù)決定截面出.面積的計(jì)算
2.2.2 柴油機(jī)各參數(shù)與葉輪的轉(zhuǎn)速的函數(shù)關(guān)系
2.2.3 渦輪的相關(guān)參數(shù)計(jì)算過程
2.2.4 流量系數(shù)的確定
2.3 VGT渦輪增壓器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.3.1 VGT廢氣渦輪增壓器本體設(shè)計(jì)
2.3.2 VGT執(zhí)行機(jī)構(gòu)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.4 小結(jié)
第三章 EGR系統(tǒng)仿真選型
3.1 柴油機(jī)上幾種常用的EGR系統(tǒng)
3.2 EGR系統(tǒng)選型
3.3 兩種高壓EGR系統(tǒng)對(duì)柴油機(jī)性能的影響分析對(duì)比
3.3.1 兩種高壓EGR系統(tǒng)對(duì)柴油機(jī)經(jīng)濟(jì)性的影響
3.3.2 兩種高壓EGR系統(tǒng)對(duì)柴油機(jī)進(jìn)氣的影響
3.3.3 兩種高壓EGR系統(tǒng)對(duì)柴油機(jī)排放性能的影響
3.4 小結(jié)
第四章 VGT/EGR系統(tǒng)對(duì)柴油機(jī)工作特性研究與仿真分析
4.1 VGT/EGR系統(tǒng)技術(shù)概述
4.2 VGT/EGR系統(tǒng)仿真模型
4.3 VGT/EGR系統(tǒng)對(duì)柴油機(jī)性能的影響
4.3.1 VGT/EGR系統(tǒng)對(duì)柴油機(jī)經(jīng)濟(jì)性與進(jìn)、排氣的仿真分析
4.3.2 VGT/EGR系統(tǒng)對(duì)柴油機(jī)排放性能的影響
4.4 結(jié)果分析對(duì)比
4.5 小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表文章目錄
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]匹配VGT柴油機(jī)的熱力參數(shù)特性與性能模擬[J]. 付錦云. 武漢船舶職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào). 2014(05)
[2]噴射參數(shù)耦合EGR對(duì)用共軌柴油機(jī)性能影響的試驗(yàn)研究[J]. 丁明峰,解方喜,洪偉,胡雪松,賈貴起. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2014(29)
[3]Simulation of VGT control based on charge oxygen concentration[J]. 安曉輝,張付軍,劉波瀾,崔濤. Journal of Beijing Institute of Technology. 2014(02)
[4]2013年中國(guó)石油和天然氣進(jìn)出口狀況分析[J]. 田春榮. 國(guó)際石油經(jīng)濟(jì). 2014(03)
[5]某型柴油機(jī)性能仿真與試驗(yàn)研究[J]. 王正祥,徐浩,劉丕人,劉威,姜洪羽. 內(nèi)燃機(jī). 2014(01)
[6]針對(duì)某HPD柴油機(jī)熱平衡的仿真研究[J]. 張更云,馮帥,駱清國(guó),冉光政,喻虎. 湖南理工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(04)
[7]內(nèi)部EGR技術(shù)及其在小型挖掘機(jī)柴油機(jī)中的應(yīng)用[J]. 胡鐘林,邊強(qiáng),高博,高文志. 小型內(nèi)燃機(jī)與摩托車. 2013(03)
[8]我國(guó)制造業(yè)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移動(dòng)態(tài)演變及特征分析——基于相對(duì)凈流量指標(biāo)的測(cè)度[J]. 覃成林,熊雪如. 產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)研究. 2013(01)
[9]引射式EGR系統(tǒng)文丘里管內(nèi)流動(dòng)數(shù)值模擬分析[J]. 楊帥,劉牮,常國(guó)峰,周毅. 內(nèi)燃機(jī)工程. 2011(03)
[10]邊界條件對(duì)柴油機(jī)性能影響的試驗(yàn)研究[J]. 王成存. 農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程. 2011(05)
碩士論文
[1]我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)影響程度的實(shí)證研究[D]. 尹超.河北大學(xué) 2014
[2]復(fù)合渦輪增壓對(duì)輕型柴油機(jī)性能和排放影響的研究[D]. 劉潛.天津大學(xué) 2009
[3]某長(zhǎng)行程相繼增壓柴油機(jī)性能及增壓系統(tǒng)的逆向設(shè)計(jì)[D]. 王洋.哈爾濱工程大學(xué) 2007
[4]BJ483歐Ⅱ柴油機(jī)開發(fā)研究[D]. 楊健敏.山東大學(xué) 2005
[5]可調(diào)渦輪增壓器(VGT)控制技術(shù)的研究[D]. 呂偉.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2003
本文編號(hào):3036261
【文章來(lái)源】:東北石油大學(xué)黑龍江省
【文章頁(yè)數(shù)】:63 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
創(chuàng)新點(diǎn)摘要
第一章 概述
1.1 課題研究的背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外VGT渦輪增壓器的研究現(xiàn)狀
1.2.1 國(guó)外發(fā)展動(dòng)態(tài)及研究狀況
1.2.2 國(guó)內(nèi)發(fā)展動(dòng)態(tài)及研究狀況
1.3 國(guó)內(nèi)外EGR技術(shù)的研究現(xiàn)狀
1.3.1 國(guó)外發(fā)展動(dòng)態(tài)及研究狀況
1.3.2 國(guó)內(nèi)發(fā)展動(dòng)態(tài)及研究狀況
1.4 本文研究的主要內(nèi)容
第二章 VGT渦輪增壓器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.1 柴油機(jī)模型建立
2.1.1 柴油機(jī)特性參數(shù)
2.1.2 柴油機(jī)仿真模型的建立
2.2 VGT葉片轉(zhuǎn)角計(jì)算方法
2.2.1 增壓器和柴油機(jī)參數(shù)決定截面出.面積的計(jì)算
2.2.2 柴油機(jī)各參數(shù)與葉輪的轉(zhuǎn)速的函數(shù)關(guān)系
2.2.3 渦輪的相關(guān)參數(shù)計(jì)算過程
2.2.4 流量系數(shù)的確定
2.3 VGT渦輪增壓器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.3.1 VGT廢氣渦輪增壓器本體設(shè)計(jì)
2.3.2 VGT執(zhí)行機(jī)構(gòu)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.4 小結(jié)
第三章 EGR系統(tǒng)仿真選型
3.1 柴油機(jī)上幾種常用的EGR系統(tǒng)
3.2 EGR系統(tǒng)選型
3.3 兩種高壓EGR系統(tǒng)對(duì)柴油機(jī)性能的影響分析對(duì)比
3.3.1 兩種高壓EGR系統(tǒng)對(duì)柴油機(jī)經(jīng)濟(jì)性的影響
3.3.2 兩種高壓EGR系統(tǒng)對(duì)柴油機(jī)進(jìn)氣的影響
3.3.3 兩種高壓EGR系統(tǒng)對(duì)柴油機(jī)排放性能的影響
3.4 小結(jié)
第四章 VGT/EGR系統(tǒng)對(duì)柴油機(jī)工作特性研究與仿真分析
4.1 VGT/EGR系統(tǒng)技術(shù)概述
4.2 VGT/EGR系統(tǒng)仿真模型
4.3 VGT/EGR系統(tǒng)對(duì)柴油機(jī)性能的影響
4.3.1 VGT/EGR系統(tǒng)對(duì)柴油機(jī)經(jīng)濟(jì)性與進(jìn)、排氣的仿真分析
4.3.2 VGT/EGR系統(tǒng)對(duì)柴油機(jī)排放性能的影響
4.4 結(jié)果分析對(duì)比
4.5 小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表文章目錄
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]匹配VGT柴油機(jī)的熱力參數(shù)特性與性能模擬[J]. 付錦云. 武漢船舶職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào). 2014(05)
[2]噴射參數(shù)耦合EGR對(duì)用共軌柴油機(jī)性能影響的試驗(yàn)研究[J]. 丁明峰,解方喜,洪偉,胡雪松,賈貴起. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2014(29)
[3]Simulation of VGT control based on charge oxygen concentration[J]. 安曉輝,張付軍,劉波瀾,崔濤. Journal of Beijing Institute of Technology. 2014(02)
[4]2013年中國(guó)石油和天然氣進(jìn)出口狀況分析[J]. 田春榮. 國(guó)際石油經(jīng)濟(jì). 2014(03)
[5]某型柴油機(jī)性能仿真與試驗(yàn)研究[J]. 王正祥,徐浩,劉丕人,劉威,姜洪羽. 內(nèi)燃機(jī). 2014(01)
[6]針對(duì)某HPD柴油機(jī)熱平衡的仿真研究[J]. 張更云,馮帥,駱清國(guó),冉光政,喻虎. 湖南理工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(04)
[7]內(nèi)部EGR技術(shù)及其在小型挖掘機(jī)柴油機(jī)中的應(yīng)用[J]. 胡鐘林,邊強(qiáng),高博,高文志. 小型內(nèi)燃機(jī)與摩托車. 2013(03)
[8]我國(guó)制造業(yè)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移動(dòng)態(tài)演變及特征分析——基于相對(duì)凈流量指標(biāo)的測(cè)度[J]. 覃成林,熊雪如. 產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)研究. 2013(01)
[9]引射式EGR系統(tǒng)文丘里管內(nèi)流動(dòng)數(shù)值模擬分析[J]. 楊帥,劉牮,常國(guó)峰,周毅. 內(nèi)燃機(jī)工程. 2011(03)
[10]邊界條件對(duì)柴油機(jī)性能影響的試驗(yàn)研究[J]. 王成存. 農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程. 2011(05)
碩士論文
[1]我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)影響程度的實(shí)證研究[D]. 尹超.河北大學(xué) 2014
[2]復(fù)合渦輪增壓對(duì)輕型柴油機(jī)性能和排放影響的研究[D]. 劉潛.天津大學(xué) 2009
[3]某長(zhǎng)行程相繼增壓柴油機(jī)性能及增壓系統(tǒng)的逆向設(shè)計(jì)[D]. 王洋.哈爾濱工程大學(xué) 2007
[4]BJ483歐Ⅱ柴油機(jī)開發(fā)研究[D]. 楊健敏.山東大學(xué) 2005
[5]可調(diào)渦輪增壓器(VGT)控制技術(shù)的研究[D]. 呂偉.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2003
本文編號(hào):3036261
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/dongligc/3036261.html
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