本文關(guān)鍵詞：重型車用國Ⅴ柴油機性能設(shè)計及標定方法研究

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【摘要】：隨著世界經(jīng)濟的飛速發(fā)展以及重型商用車技術(shù)的不斷突破,高速大功率的柴油機逐漸成為發(fā)展趨勢,但由此帶來了尾氣污染方面的難題。從上世紀九十年代前后直到現(xiàn)在,世界主要經(jīng)濟體如美國、歐盟、日本以及中國,先后對機動車尾氣排放制定了不同階段的排放法規(guī),排放限值逐漸降低。雖說環(huán)保法規(guī)的制定是為了改善人類居住的環(huán)境,但人類已經(jīng)適應(yīng)了汽車帶給他們舒適便捷的生活條件,汽車在生活中已經(jīng)成為了不可或缺的一種工具。面對這種矛盾,人類工程師們在機械、電子、材料、化學等方面不斷攻關(guān),使汽車技術(shù)取得一個又一個的突破,以適應(yīng)越來越嚴格的環(huán)保標準。本文分析了柴油機的發(fā)展趨勢,著重介紹了國內(nèi)外柴油機的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀。以一款一汽CA6DL2國Ⅳ重型柴油機為研究對象,通過性能設(shè)計及熱力學分析,分析研究了發(fā)動機性能提升及排放達到國Ⅴ的技術(shù)措施以及結(jié)果。詳細介紹了發(fā)動機對標目標、邊界條件、排放控制策略、燃燒系統(tǒng)配置方案。通過發(fā)動機臺架性能開發(fā)及排放試驗,對燃燒配置方案進行了優(yōu)化對比研究,針對影響發(fā)動機性能與排放的噴油嘴、增壓器、缸蓋以及燃燒室進行了試驗對比分析,確定了滿足發(fā)動機開發(fā)目標要求的最優(yōu)方案,并對最終選型的燃燒配置方案進行階段性凍結(jié)。以最終燃燒配置方案為基礎(chǔ)樣機,應(yīng)用以CANape工具開發(fā)的自主標定軟件對該發(fā)動機進行了標定研究,其中包括影響性能及排放的常規(guī)模塊標定以及OBD標定。通過本文對重型車用國Ⅴ柴油機性能設(shè)計及標定方法的研究,建立了一套柴油機性能設(shè)計及開發(fā)的試驗方法,總結(jié)了燃燒配置方案選型的評價標準及國Ⅴ柴油機標定流程,對開發(fā)及標定滿足更加嚴格的國Ⅵ排放法規(guī)發(fā)動機具有現(xiàn)實指導意義。
【關(guān)鍵詞】：重型柴油機 性能設(shè)計 性能試驗開發(fā) 國Ⅴ排放 臺架標定
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U464.172
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 課題研究背景11-12
• 1.2 國內(nèi)外重型柴油機技術(shù)現(xiàn)狀12-18
• 1.2.1 高壓直噴共軌技術(shù)12-13
• 1.2.2 渦輪增壓中冷及廢氣再循環(huán)技術(shù)13-14
• 1.2.3 四氣門技術(shù)14-15
• 1.2.4 尾氣后處理技術(shù)15-17
• 1.2.5 發(fā)動機臺架標定技術(shù)17-18
• 1.3 本文研究的意義及主要工作內(nèi)容18-19
• 第2章 重型柴油機性能設(shè)計19-29
• 2.1 設(shè)計開發(fā)任務(wù)及主要目標19-20
• 2.2 基于發(fā)動機性能定義的邊界條件20
• 2.3 性能對標和性能指標定義20-21
• 2.4 發(fā)動機排放控制策略21-22
• 2.4.1 排放法規(guī)21-22
• 2.4.2 排放控制策略22
• 2.5 發(fā)動機燃燒系統(tǒng)概念設(shè)計22-25
• 2.5.1 供油系統(tǒng)23-24
• 2.5.2 進氣流動的組織24
• 2.5.3 缸內(nèi)燃燒組織24-25
• 2.6 發(fā)動機換氣系統(tǒng)25-26
• 2.7 燃燒系統(tǒng)配置方案總結(jié)26
• 2.8 本章小結(jié)26-29
• 第3章 熱力學計算分析29-39
• 3.1 引言29
• 3.2 邊界條件/計算模型29-32
• 3.2.1 原機模型校對29-31
• 3.2.2 發(fā)動機邊界條件31-32
• 3.2.3 計算模型32
• 3.3 管系結(jié)構(gòu)尺寸優(yōu)化32-33
• 3.4 氣門正時和升程的優(yōu)化33-34
• 3.4.1 氣門正時優(yōu)化33-34
• 3.4.2 氣門升程優(yōu)化34
• 3.5 增壓器匹配34-35
• 3.6 全負荷性能預測35-38
• 3.7 本章小結(jié)38-39
• 第4章 性能及排放開發(fā)試驗研究39-55
• 4.1 發(fā)動機臺架及適用法規(guī)39-40
• 4.1.1 發(fā)動機臺架介紹39
• 4.1.2 適用法規(guī)標準39-40
• 4.2 柴油機基本參數(shù)配置及開發(fā)目標40-42
• 4.2.1 柴油機基本參數(shù)配置40
• 4.2.2 柴油機開發(fā)目標及主要邊界條件控制40-42
• 4.3 柴油機測試樣機樣件描述42-44
• 4.3.1 缸蓋42
• 4.3.2 燃燒室42-43
• 4.3.3 配氣系統(tǒng)43-44
• 4.3.4 供油系統(tǒng)44
• 4.3.5 增壓器44
• 4.4 性能開發(fā)過程44-51
• 4.4.1 增壓器選擇44-46
• 4.4.2 噴油嘴選擇46-48
• 4.4.3 缸蓋選擇48-50
• 4.4.4 增壓器一致性考核50-51
• 4.5 最終燃燒配置及試驗結(jié)果51-53
• 4.6 本章小結(jié)53-55
• 第5章 臺架標定試驗方法研究55-71
• 5.1 引言55
• 5.2 標定流程55-57
• 5.3 標定項目57-69
• 5.3.1 基本配置參數(shù)標定57
• 5.3.2 常溫怠速起動標定57
• 5.3.3 油嘴特性(加電時間)標定57-58
• 5.3.4 摩擦扭矩標定58
• 5.3.5 扭矩油量轉(zhuǎn)換圖表標定58
• 5.3.6 軌壓、正時以及預噴優(yōu)化標定58-59
• 5.3.7 駕駛性、煙度限制及發(fā)動機保護標定59-60
• 5.3.8 后處理系統(tǒng)標定60-62
• 5.3.9 針對城市工況用車的WHTC標定62-63
• 5.3.10 OBD標定63-69
• 5.4 本章小結(jié)69-71
• 第6章 結(jié)論及展望71-73
• 6.1 結(jié)論71
• 6.2 展望71-73
• 參考文獻73-77
• 作者簡介77-78
• 致謝78

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本文編號：727924