本文關(guān)鍵詞：可變噴嘴渦輪增壓器（VNT）與柴油機(jī)的匹配及其控制的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 由于在動(dòng)力、節(jié)能和排放等方面的優(yōu)勢(shì),柴油機(jī)已成為節(jié)能環(huán)保汽車的實(shí)現(xiàn)技術(shù)選擇,隨著全球車用動(dòng)力“柴油化”趨勢(shì)的形成,增壓技術(shù)在柴油機(jī)上的應(yīng)用愈加廣泛。本文結(jié)合國(guó)家科技部“863”項(xiàng)目“長(zhǎng)豐新一代橋車用高效環(huán)保柴油機(jī)研發(fā)”,對(duì)可變噴嘴增壓器(VNT)與柴油機(jī)的匹配及其控制展開研究,以解決常規(guī)渦輪增壓柴油機(jī)存在低速轉(zhuǎn)矩不足、部分負(fù)荷經(jīng)濟(jì)性差以及瞬態(tài)響應(yīng)遲緩等問題。 本文建立了渦輪增壓柴油機(jī)各物理子系統(tǒng)工作過程的數(shù)學(xué)模型,在此基礎(chǔ)上,利用GT-Power一維仿真軟件,建立D01柴油機(jī)仿真計(jì)算模型,并與試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證該模型的準(zhǔn)確性。 利用仿真計(jì)算模型,開展了VNT與D01柴油機(jī)的匹配仿真研究,確定了全工況下,可變噴嘴環(huán)的最佳開度以及相應(yīng)的最佳增壓壓力。根據(jù)仿真計(jì)算結(jié)果,分析了噴嘴環(huán)開度對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性與經(jīng)濟(jì)性的影響,并確定了最佳噴嘴環(huán)開度隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及負(fù)荷的變化規(guī)律。 在對(duì)VNT與發(fā)動(dòng)機(jī)的匹配結(jié)果進(jìn)行深入分析的基礎(chǔ)上,確定了VNT在各工況下的控制策略：穩(wěn)態(tài)采用增壓壓力反饋PID控制；瞬態(tài)典型工況采用葉片位置式控制；怠速工況通過水溫判斷來確定噴嘴開度的大小。在此基礎(chǔ)上對(duì)控制算法進(jìn)行了研究,并利用Simulink建立了VNT控制系統(tǒng)模型。 在此基礎(chǔ)上,進(jìn)行了控制系統(tǒng)執(zhí)行部件選型研究。利用dSPACE平臺(tái),搭建了硬件在環(huán)系統(tǒng),將執(zhí)行機(jī)構(gòu)與控制模型連接,對(duì)VNT進(jìn)行了位置式反饋控制,實(shí)現(xiàn)軟硬件聯(lián)合調(diào)試。結(jié)果表明,系統(tǒng)誤差較小,響應(yīng)迅速,達(dá)到了控制要求。
【關(guān)鍵詞】：可變噴嘴渦輪增壓器(VNT) 匹配 控制 硬件在環(huán)
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：U464.172
【目錄】：

• 致謝5-6
• 中文摘要6-7
• ABSTRACT7-10
• 1 緒論10-18
• 1.1 背景與意義10-11
• 1.2 VNT與柴油機(jī)匹配的研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 VNT控制技術(shù)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀13-17
• 1.3.1 國(guó)外VNT控制系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀13-15
• 1.3.2 國(guó)內(nèi)VNT控制系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀15-17
• 1.4 本論文的主要研究目標(biāo)及研究?jī)?nèi)容17-18
• 1.4.1 本論文的主要研究目標(biāo)17
• 1.4.2 本論文的主要研究?jī)?nèi)容17-18
• 2 VNT與柴油機(jī)匹配模型的建立18-42
• 2.1 柴油機(jī)仿真模型的建立18-33
• 2.1.1 柴油機(jī)燃燒系統(tǒng)仿真模型的建立19-26
• 2.1.2 柴油機(jī)進(jìn)、排氣系統(tǒng)仿真模型的建立26-31
• 2.1.3 中冷器仿真模型的建立31-33
• 2.2 可變噴嘴渦輪增壓器(VNT)仿真模型的建立33-39
• 2.2.1 壓氣機(jī)仿真模型的建立33-35
• 2.2.2 渦輪仿真模型的建立35-39
• 2.3 仿真模型的驗(yàn)證39-41
• 2.4 本章小結(jié)41-42
• 3 VNT系統(tǒng)與柴油機(jī)匹配的仿真研究42-70
• 3.1 VNT與柴油機(jī)匹配的研究42-45
• 3.1.1 常規(guī)渦輪增壓器與發(fā)動(dòng)機(jī)的匹配要求42-44
• 3.1.2 VNT的工作原理及與柴油機(jī)的匹配要求44-45
• 3.2 可變噴嘴渦輪增壓器與柴油機(jī)的匹配計(jì)算及選型45-51
• 3.2.1 VNT與柴油機(jī)匹配各項(xiàng)參數(shù)的確定45-47
• 3.2.2 BV40、GT15兩款渦輪增壓器與柴油機(jī)匹配選型分析47-51
• 3.3 可調(diào)葉片位置MAP及增壓壓力MAP的確定51-62
• 3.3.1 GT15與柴油機(jī)匹配的仿真研究51-61
• 3.3.2 可調(diào)葉片位置MAP、增壓壓力MAP的確定61-62
• 3.4 GT15 系統(tǒng)與柴油機(jī)匹配仿真結(jié)果分析62-69
• 3.4.1 VNT不同葉片位置對(duì)柴油機(jī)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性的影響62-66
• 3.4.2 VNT噴嘴開度、增壓壓力隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化規(guī)律研究66-67
• 3.4.3 VNT噴嘴開度、增壓壓力隨發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的變化規(guī)律67-69
• 3.5 本章小結(jié)69-70
• 4 VNT控制系統(tǒng)的仿真研究70-98
• 4.1 VNT控制系統(tǒng)組成和執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、選型70-75
• 4.1.1 VNT控制系統(tǒng)組成70-71
• 4.1.2 執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、選型71-75
• 4.2 VNT系統(tǒng)控制策略的研究75-83
• 4.2.1 穩(wěn)態(tài)工況下VNT系統(tǒng)控制策略研究76-80
• 4.2.2 瞬態(tài)工況下VNT系統(tǒng)控制策略研究80-83
• 4.2.3 怠速工況下VNT系統(tǒng)控制策略研究83
• 4.3 VNT控制系統(tǒng)模擬仿真研究83-88
• 4.3.1 VNT控制系統(tǒng)仿真模型建立83-86
• 4.3.2 VNT控制系統(tǒng)仿真研究86-88
• 4.4 VNT控制系統(tǒng)硬件在環(huán)仿真研究88-95
• 4.4.1 VNT控制系統(tǒng)硬件在環(huán)仿真平臺(tái)的建立88-91
• 4.4.2 VNT控制系統(tǒng)硬件在環(huán)仿真研究91-95
• 4.5 本章小結(jié)95-98
• 5 全文總結(jié)及展望98-100
• 5.1 全文工作總結(jié)98-99
• 5.2 進(jìn)一步工作展望99-100
• 參考文獻(xiàn)100-102
• 附錄A102-104
• 作者簡(jiǎn)歷104-108
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集108

【引證文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 阮武衛(wèi);;滿足國(guó)Ⅳ/國(guó)Ⅴ排放要求的柴油機(jī)關(guān)鍵技術(shù)[J];機(jī)械工程師;2012年01期

2 尹誠(chéng);侯延?xùn)|;白玉民;;車用柴油機(jī)可變噴嘴渦輪增壓器電控系統(tǒng)研究[J];汽車技術(shù);2011年09期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 朱博;高強(qiáng)化柴油機(jī)總體性能優(yōu)化及關(guān)鍵技術(shù)分析[D];北京交通大學(xué);2011年

2 連力豐;柴油機(jī)電控單體泵噴油過程參數(shù)的數(shù)值標(biāo)定[D];西南交通大學(xué);2012年

3 高榮剛;高原環(huán)境下大功率柴油機(jī)燃燒性能分析及功率恢復(fù)研究[D];北京交通大學(xué);2012年

4 張新;車用可變渦輪增壓器渦輪流場(chǎng)CFD分析[D];昆明理工大學(xué);2012年

5 尹凌;基于VGT技術(shù)的乘用車柴油機(jī)性能提高分析及其優(yōu)化研究[D];湖南大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：可變噴嘴渦輪增壓器（VNT）與柴油機(jī)的匹配及其控制的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號(hào)：385577