本文關(guān)鍵詞：柴油機高原可調(diào)二級增壓系統(tǒng)的匹配與調(diào)節(jié)

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【摘要】：在利用可調(diào)二級增壓系統(tǒng)改善柴油機高原適應(yīng)性的背景下,進(jìn)行了柴油機高原可調(diào)二級增壓系統(tǒng)匹配、穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)方法及瞬態(tài)加載過程增壓及供油系統(tǒng)的控制策略等方面的研究。首先,以改善高原適應(yīng)性為目的為柴油機匹配了可調(diào)二級增壓系統(tǒng)。在搭建柴油機一維性能仿真模型(GT-Power),并校驗?zāi)Ｐ途鹊幕A(chǔ)上,建立了可調(diào)二級增壓系統(tǒng)的模型。通過多匹配方案優(yōu)選得到了兼顧不同海拔下整機性能的可調(diào)二級增壓系統(tǒng),匹配的可調(diào)二級增壓系統(tǒng)能夠避免渦輪增壓柴油機在高原運行時喘振、超速及排溫高等可靠性問題,且使高原最大扭矩和最大功率相對原機分別提升20%和17.7%,達(dá)到原機平原水平的98.7%和93.5%,相應(yīng)油耗率相對原機降低了3%和4%。然后,開展了不同海拔下柴油機可調(diào)二級增壓系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)方法研究。首先,分析和研究了渦輪旁通流量率對增壓系統(tǒng)和柴油機性能的影響規(guī)律,得到了渦輪旁通流量率和海拔環(huán)境對柴油機性能的影響機理,同一工況下,當(dāng)渦輪旁通流量或海拔變化時,主要是IMEPg和PMEP在影響輸出扭矩或油耗率。其次,優(yōu)化得到了不同海拔下可調(diào)二級增壓系統(tǒng)的可靠性調(diào)節(jié)規(guī)律和經(jīng)濟(jì)性調(diào)節(jié)規(guī)律。最后,對比分析了兩種調(diào)節(jié)規(guī)律的萬有特性。經(jīng)濟(jì)性調(diào)節(jié)規(guī)律考慮了泵氣損失的影響,其調(diào)節(jié)區(qū)域更加寬廣,在同一工況下,其旁通流量率更大,在調(diào)節(jié)區(qū)域的燃油消耗率更低。而高海拔時(4.5km),經(jīng)濟(jì)性調(diào)節(jié)規(guī)律的調(diào)節(jié)范圍較平原時窄,低負(fù)荷時的油耗較平原低,而中高負(fù)荷的油耗率較平原時高。最后,研究了不同海拔環(huán)境下,瞬態(tài)加載過程中增壓系統(tǒng)的控制策略。分別在平原和高原的3個定轉(zhuǎn)速加載工況下,研究了旁通閥關(guān)閉策略及延遲噴油對扭矩等參數(shù)的瞬態(tài)響應(yīng)特性的影響規(guī)律,并設(shè)計了各工況下增壓系統(tǒng)及噴油提前角的控制策略,包括旁通閥協(xié)調(diào)關(guān)閉策略,渦輪旁通閥閉環(huán)控制和延遲噴油的策略。壓氣機旁通閥相對渦輪旁通閥延后關(guān)閉的策略避免了增壓壓力和輸出扭矩的突降和波動;相對開環(huán)控制策略,閉環(huán)控制策略使0m1900r/min加載工況的扭矩響應(yīng)時間縮短了1s,4.5km1900r/min加載工況的扭矩響應(yīng)時間縮短了1.4s;4.5km1000r/min加載工況時,延遲噴油10°CA使扭矩響應(yīng)時間縮短了2.3s。建立了增壓系統(tǒng)瞬態(tài)過程控制策略驗證模型,并與柴油機瞬態(tài)性能仿真模型進(jìn)行耦合仿真,對比了平原和高原(4.5km)的三個瞬態(tài)加載工況的瞬態(tài)特性,分析了海拔和轉(zhuǎn)速對各參數(shù)瞬態(tài)響應(yīng)時間的影響規(guī)律。
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TK421.8

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本文編號：1241897