汽車工業(yè)的飛速發(fā)展給人們的生活帶來極大便利的同時,也造成了嚴重的環(huán)境污染,節(jié)能減排是當今汽車行業(yè)面臨的一項緊迫任務。對于重型柴油機,由于排放法規(guī)和燃油耗法規(guī)的加嚴,傳統(tǒng)的單級增壓已經(jīng)無法滿足發(fā)動機對于進氣量的需求,增壓系統(tǒng)朝著高增壓的方向發(fā)展。二級增壓系統(tǒng)可以實現(xiàn)的增壓比高、壓比靈活可調(diào)、流量范圍寬,是重型柴油機實現(xiàn)高增壓的有效手段。發(fā)動機采用二級增壓系統(tǒng)后,進氣量和空燃比得到大幅提升,有效的改善了發(fā)動機的燃燒狀況,同時為大比例EGR的引入創(chuàng)造了條件。電控燃油噴射系統(tǒng)可以獨立的控制噴油正時、噴油壓力等噴油參數(shù),實現(xiàn)理想的噴油規(guī)律,對于進一步優(yōu)化二級增壓發(fā)動機燃燒與排放性能具有重要的作用。本文以某車用重型二級增壓柴油機為樣機,利用GT-power軟件建立一維仿真模型。首先研究了渦輪旁通閥開度對二級增壓壓比分配、總壓比及增壓器效率的影響規(guī)律。結(jié)果表明:不同工況下隨著渦輪旁通閥開度的增加,高壓級壓比降低,低壓級壓比升高,總壓比下降。并且存在一個合適的旁通閥開度,使得高低壓級壓氣機均處于高效率區(qū)。其次,針對采用二級增壓系統(tǒng)后EGR引入較難的問題,根據(jù)臺架試驗數(shù)據(jù),設計了基于文丘里管的EGR系統(tǒng)... 

【文章來源】：吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：104 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 內(nèi)燃機的增壓技術(shù)
        1.2.1 廢氣旁通渦輪增壓
        1.2.2 可變截面渦輪(VNT)增壓
        1.2.3 順序渦輪增壓
        1.2.4 機械-渦輪復合增壓
        1.2.5 電動-渦輪復合增壓
        1.2.6 二級渦輪增壓
    1.3 二級增壓國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 二級增壓國外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 二級增壓國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.4 柴油機廢氣再循環(huán)(EGR)技術(shù)
        1.4.1 高增壓柴油機EGR實現(xiàn)方式
    1.5 電控燃油噴射系統(tǒng)
    1.6 本課題的意義及主要研究內(nèi)容
第2章 二級增壓系統(tǒng)及文丘里管EGR系統(tǒng)的一維仿真研究
    2.1 二級增壓發(fā)動機一維仿真模型建立
        2.1.1 GT-Power軟件介紹
        2.1.2 模型建立
        2.1.3 模型驗證
    2.2 二級增壓壓比分配規(guī)律研究
    2.3 文丘里管EGR系統(tǒng)模擬仿真研究
        2.3.1 文丘里管EGR系統(tǒng)基本工作原理
        2.3.2 文丘里管設計準則
        2.3.3 文丘里管基本尺寸設計
        2.3.4 文丘里管的EGR引入能力初步研究
        2.3.5 文丘里管結(jié)構(gòu)尺寸優(yōu)化
        2.3.6 十三工況EGR引入能力分析
    2.4 本章小結(jié)
第3章 進氣及噴油參數(shù)單因素對柴油機燃燒與排放的影響
    3.1 Fire三維仿真分析平臺建立
        3.1.1 燃燒室網(wǎng)格劃分及計算步長設定
        3.1.2 計算模型的選擇及初始條件確定
        3.1.3 模型驗證
    3.2 進氣壓力對柴油機燃燒與排放性能的影響
        3.2.1 進氣壓力對缸內(nèi)混合氣形成及燃燒的影響
        3.2.2 進氣壓力對發(fā)動機經(jīng)濟性及排放的影響
    3.3 進氣溫度對柴油機燃燒與排放性能的影響
        3.3.1 進氣溫度對缸內(nèi)混合氣形成及燃燒的影響
        3.3.2 進氣溫度對發(fā)動機經(jīng)濟性及排放的影響
    3.4 EGR對柴油機燃燒與排放性能的影響
        3.4.1 EGR對缸內(nèi)混合氣形成及燃燒的影響
        3.4.2 EGR對發(fā)動機經(jīng)濟性及排放的影響
    3.5 噴油壓力對柴油機燃燒與排放性能的影響
        3.5.1 噴油壓力對缸內(nèi)混合氣形成及燃燒的影響
        3.5.2 噴油壓力對發(fā)動機經(jīng)濟性及排放的影響
    3.6 主噴定時對柴油機燃燒與排放性能的影響
        3.6.1 主噴定時對缸內(nèi)混合氣形成及燃燒的影響
        3.6.2 主噴定時對發(fā)動機經(jīng)濟性及排放的影響
    3.7 后噴量對柴油機燃燒與排放性能的影響
        3.7.1 后噴量對缸內(nèi)混合氣形成及燃燒的影響
        3.7.2 后噴量對發(fā)動機經(jīng)濟性及排放的影響
    3.8 本章小結(jié)
第4章 進氣與噴油邊界條件協(xié)同配合的優(yōu)化方法與策略
    4.1 多因素耦合正交試驗設計方法概述
        4.1.1 正交試驗設計的一般流程
        4.1.2 試驗結(jié)果極差分析
        4.1.3 試驗結(jié)果方差分析
    4.2 正交試驗設計
    4.3 計算結(jié)果與分析
        4.3.1 油耗率的計算結(jié)果分析
        4.3.2 NO的計算結(jié)果分析
        4.3.3 soot的計算結(jié)果分析
        4.3.4 綜合平衡法多指標分析
    4.4 邊界參數(shù)優(yōu)化后與原機對比
    4.5 本章小結(jié)
第5章 全文總結(jié)與工作展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 工作展望
參考文獻
作者簡介及科研成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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[3]車用重型二級增壓柴油機燃燒優(yōu)化及排放控制技術(shù)研究[D]. 劉高.吉林大學 2016
[4]基于響應面法的柴油機分區(qū)燃燒系統(tǒng)多參數(shù)多目標優(yōu)化研究[D]. 盧泓坤.江蘇大學 2016
[5]柴油機高原可調(diào)二級增壓系統(tǒng)的匹配與調(diào)節(jié)[D]. 李長江.北京理工大學 2016
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[8]重型柴油機二級增壓與EGR系統(tǒng)優(yōu)化匹配研究[D]. 朱睿.吉林大學 2015
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[10]機械—渦輪兩級增壓柴油機的試驗研究[D]. 尹紫恒.上海交通大學 2014



本文編號：3184185