基于Matlab/simulink的增压柴油机瞬态过程仿真

以无锡柴油机厂的CA6DF2D-19型增压柴油机为仿真对象,详细描述了废气涡轮增压柴油机瞬态过程实时仿真的平均值模型建模方法,给出了在Matlab/simulink环境下仿真模型结构图框,并利用CA6DF2D-19增压柴油机的实验数据进行模型的校准与初始化。根据Matlab/simulink环境下建立的增压柴油机动态模型对瞬态过程进行仿真并给出了仿真结果。     

混合涡轮增压发动机的稳态控制映射研究

分析混合涡轮增压技术的原理,并根据废气能量的不平衡性提出了混合涡轮增压系统稳态工况的电机控制模型.针对神经网络具备非线性映射的特点,提出了采用GRNN神经网络解决车用混合增压发动机的非线性控制映射问题.设计了混合涡轮增压发动机控制系统的GRNN神经网络,测试结果表明网络预测映射误差能保持在1.5%之内,收敛速度也非常快.GRNN神经网络非常适合混合涡轮增压发动机的控制映射.     

柴油机可调两级增压系统高原自适应控制策略

为提升某V型柴油机的高海拔性能,通过可调两级增压系统的匹配计算,确定了高低压级涡轮和压气机的特性。基于变海拔稳态工况性能目标,进行了柴油机全工况最佳阀门开度和最佳增压压力的标定计算。建立了柴油机的瞬态响应仿真模型,计算分析了海拔高度对增压压力瞬态响应特性的影响规律。根据最佳增压压力MAP图设计了开环和闭环控制策略,在不同海拔高度下研究其改善增压压力瞬态响应特性的能力。结果表明:与开环控制策略相比,闭环控制策略能更好地改善柴油机变海拔的瞬态响应性能。通过采用增压压力的闭环控制策略,平原工况的增压系统响应时间由2.82 s减少到2.41 s,海拔3 000 m时由3.20 s减少到2.32 s,响应时间减少了27.5%;海拔4 500 m时由3.41 s减少到2.25 s,在很大程度上减弱了海拔高度对发动机瞬态响应特性的影响。     

柴油机增压系统瞬态特性测控系统

以D6114型增压柴油机为基础,开发了增压系统瞬态特性与发动机性能试验台。以LabView为工具,开发了用于研究增压柴油机系统性能的测试系统。测试结果表明,该试验台及测试系统能够满足研究增压系统瞬态性能及其对柴油机性能影响的要求。     

动力涡轮复合柴油机性能的数值研究

动力涡轮作为一种新型内燃机余热能回收装置,可以起到节能减排的作用。本文综合旁通补燃、顺序涡轮增压和两级涡轮增压的工作原理,将动力涡轮、涡轮增压器以及旁通补燃室相结合,这种复合柴油机增压系统可以较好地对排气能量进行利用。本文分别针对动力涡轮与增压器涡轮串联和并联两种复合形式,利用GT-POWER软件建立涡轮复合柴油机仿真模型,研究串并两种方案的性能。研究表明,在并联模型中,动力涡轮输出功率存在最佳流量比0.31时总输出功率最大;在串联模型中,动力涡轮输出功率存在最佳功率比0.43时总输出功率最大;从整体上看,串联方案比并联方案有优势,可以大大提高总输出功率,更多地回收废气能量。     

二级涡轮增压与航空发动机协同运行边界研究

探讨了二级涡轮增压布置方案,介绍了一种增压发动机耗气特性的计算方法,计算出不同高度和转速下发动机的耗气量和压比,绘制出该发动机的耗气特性边界线,研究了涡轮增压系统高、低两级压气机的协同运行区域,分析了高压级压气机的折合流量,以及发动机、压气机和涡轮的协同运行边界。结果表明,所选二级涡轮增压系统在一定的涡轮控制策略下能够与发动机耗气边界协同运行,为矫正涡轮控制策略提供一定依据。     

单缸柴油机废气涡轮增压试验研究

废气涡轮增压作为提高发动机功率的主要技术广泛应用于车辆、工程机械等多缸汽、柴油机上,在提高发动机升功率、节能减排等方面效果显著.受限于生产成本、单缸柴油机结构等因素,国内外关于单缸柴油机涡轮增压的研究较少.为研究在单缸柴油机上运用涡轮增压提高发动机功率的技术可行性,进行了单缸柴油机涡轮增压试验.试验结果表明,单缸柴油机涡轮增压可大幅提高发动机的功率,发动机最低燃油消耗率略优于增压前的油耗,通过对发动机的进排气系统与燃油系统的优化,可望进一步提高柴油机的性能.     

基于数据采集卡的转速测量方法及实现

为了研究柴油机相继增压系统的性能,实现相继增压柴油机涡轮增压器超速保护,需要实时测量多个涡轮增压器的转速以及柴油机的转速。本文给出了一种基于微机和数据采集卡测量涡轮增压器转速、内燃机转速的方法及其算法实现。该速度测量方法的测速精度、测速个数能够满足相继增压柴油机速度测量要求。     

柴油机涡轮增压中冷技术及对排放控制分析

涡轮增压技术由涡轮和压气机两个主要部件组成的增压器来进行增压工作.对于增压压力较高的中、高增压发动机,一般需装置中间冷却器,以提高进气密度.涡轮增压主要作用是提高柴油机功率、降低燃油消耗.同时分析表明涡轮增压及增压中冷技术对降低柴油机排放起着重要作用.     

涡轮增压机的使用与保养

现代发动机涡轮增压已成为一种标准配置,但是由于对涡轮增压机使用和保养知识较少,经常会由于使用、维护保养不正确,经常造成涡轮增压器异常磨损而报废.文章阐述了涡轮增压机正确使用与维护保养.     

小型柴油机电动临时增压系统性能试验

为解决小型柴油机在短时间超负荷工作时动力不足和冒黑烟的问题,设计了一种电动临时增压系统.该系统由压气机、直流无刷电动机、车载电源和开关组成,采用24 V车载蓄电池供电,在发动机超负荷工作时在短时间内进行电动增压,蓄电池能量消耗少.台架试验表明,该增压系统增压比在1.014～ 1.020之间时,柴油机功率提升5.0％ ～9.1％,燃油消耗率下降8.5％ ～14.0％,增压效果明显,排气烟度有所改善,压气机的启动瞬态响应时间在6s之内,满足小型柴油机克服临时动力不足的需要.     

利用仿真手段进行涡轮增压器匹配计算概述

利用仿真软件进行发动机与涡轮增压器匹配已经是各大厂家通用的做法,本文对发动机仿真相关理论、增压器仿真理论和增压器的评价指标进行了详细介绍,可以为相关人员提供指导。     

天然气发动机涡轮增压器匹配的研究

分别搭建了柴油机和改装后的天然气发动机的工作过程计算模型。在验证模型的有效性后,进一步对天然气发动机匹配增压器进行了模拟计算。结果表明,原增压器压气机对于改装后的天然气发动机流量偏大,外特性运行工况点大部分都在压气机的低效区域运行。通过计算匹配了新增压器,使天然气发动机的平均功率比采用原增压器高2.59%,最大扭矩高1.67%,而且发动机的动力性能接近原柴油机水平,为天然气发动机进一步标定奠定了基础。     

拖拉机涡轮增压器中混合陶瓷球轴承无损检测设计

依据多频涡流检测原理,提出了一种新的基于调频涡流的混合陶瓷球轴承无损检测方法。该方法采用单个检测通道和三角波调制信号,可以实现不同深度缺陷的检测和得到幅值线性变化的调制信号,使用自比式探头作为传感器,有效地抑制了温度漂移和探头振动产生的误差,提高了检测的效率和精度。建立了拖拉机涡轮增压器中混合陶瓷球轴承涡流无损检测仿真模型,并利用有限元软件对不同缺陷尺寸的拖拉机涡轮增压器中混合陶瓷球轴承进行了缺陷尺寸识别的仿真模拟计算,搭建了多频涡流无损检测系统实验平台,将实验测得的缺陷尺寸结果和仿真模拟计算进行了对比,验证了仿真和实验结果的一致性,进而说明了多频涡流检测在拖拉机涡轮增压器中混合陶瓷球轴承实际生产中应用的可行性。     

降低柴油机排放和燃油耗的技术

降低柴油机有害排放物的技术是一系统工程,其中最为重要的是对燃烧过程的优化.改善燃油喷射系统和涡流比,应用多气门机构.排气再循环、电控技术、增压中冷技术,减少润滑油的窜漏燃烧等都有利于燃烧的优化.改善燃油的品质,应用颗粒捕集器和催化氧化器等机外净化措施也是减少排放的重要手段.     

基于非平稳约束试验系统的汽车附着极限稳定性研究

提出基于非平稳约束试验系统的汽车附着极限工况下行驶稳定性控制性能试验方法,建立了非平稳约束试验系统动力学模型,针对奇瑞A3轿车,基于Matlab/Simulink建立了汽车行驶稳定性控制非平稳约束试验仿真系统,分别在典型附着极限工况下进行有、无ESP控制以及有、无试验系统的车辆稳定性控制性能对比分析和验证。研究结果表明,所提出的基于非平稳约束试验系统的汽车附着极限工况下行驶稳定性控制性能试验方法合理可行、安全可靠,为附着极限工况下汽车ESP控制系统开发提供了可靠试验平台和有效试验验证方法。     

小型柴油机电动增压装置参数设计

为解决小型农用车起步、重载荷爬坡等过程中功率不足及冒黑烟问题,设计了一种小型柴油机电动增压装置。系统由压气机和低压直流高速电机构成,电机可无级调速,由车载24V电源供电,设计在瞬态工况下临时工作。为此,在实验的基础上进行理论设计,确定了增压系统参数以及增压装置主要尺寸等。该系统可临时提高小型柴油机的输出功率和扭矩,降低排放烟度。     

小型柴油机电动增压装置造型设计

小型柴油机电动增压装置由离心式压气机和低压直流高速电机组成,通过调节电机转速,实现增压比的变化。压气机叶轮采用长短叶相间的后弯半开式结构,配合小巧的变截面蜗壳构成压气机系统;旁通气道采用阿基米德螺线为型线,实现增压与自然吸气气道的切换。为此,应用Pro/E对各零件进行三维建模,并做动态仿真和干涉检测,以设计出结构合理的整机系统;压气机材料用轻巧坚固的工程塑料。系统具有结构简单、质量小、成本低和适用范围宽的特点。     

基于AMESim的涡轮增压迟滞效应数值模拟及优化设计

为研究涡轮增压迟滞效应的影响因素,采用AMESim建立某车型涡轮增压发动机的几何模型,用数值求解压力方程组、焓流量方程组和涡轮输出转矩方程组的方法对其进行了模拟,计算得到了不同影响因数下的平均有效压力(BMEP)曲线。结果表明,发动机转速及涡轮本体的A/R值对涡轮迟滞效应都有影响;A/R值越大,迟滞效应越明显;而A/R值不变时,发动机有一最小迟滞效应转速。     

非道路用SNH4102Z型增压直喷柴油机的研制

介绍了非道路用SNH4102Z增压直喷柴油机的研制工作。主要的研制工作包括增压器的匹配与增压系统的设计,以及对柴油机润滑系统和燃油系统等进行的改进和优化。改进后的SNH4102Z柴油机经过各项试验证明,不仅能满足"中国非道路移动机械用柴油机第二阶段"的排放法规要求,而且其整机性能也得到提高。