基于柴油机的VGT/EGR涡轮增压工作特性研究及仿真

发布时间：2021-02-16 05:35

　　近年来,能源危机和环境污染问题日益严重,对内燃机节能减排的研究与人类生产和生活密切相关,具有十分重要的现实意义。为此,内燃机减排方法与技术不断涌现,主要包括可变截面涡轮增压技术与废气再循环技术。由于可变截面涡轮增压技术具有低速扭矩大、瞬态响应快、适应范围广等显著优点,废气再循环技术具有降低气缸热负荷、减少NOx排放等显著优点,所以被公认为目前最有发展前景的内燃机节能减排方法与技术。本文将可变截面涡轮增压技术与废气再循坏技术相结合,通过改进涡轮的结构、VGT组件的安装方式以及VGT执行机构,实现了可变截面涡轮增压器喷嘴环的高精度控制,在保证动力性前提下,减少了耗油量,降低了碳烟-NOx的排放,达到了预期指标。此方法的基本原理是,首先,采用两相4拍步进电机驱动喷嘴环转动,改变喷嘴环的转角位置来改变涡轮流通面积,进而控制增压器转速和增压压力。柴油机低速时,通过减小涡轮流通面积而使增压压力提高,改善柴油机的低速特性;在柴油机高速时,逐渐增大涡轮流通面积,降低增压压力,使增压器不至于超速,同时不会损坏高速工况时柴油机的经济性。其次,采用节气门EGR系统,通过控制柴油机不同工况下的EGR率,降低碳... 

【文章来源】：东北石油大学黑龙江省

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
创新点摘要
第一章 概述
    1.1 课题研究的背景及意义
    1.2 国内外VGT涡轮增压器的研究现状
        1.2.1 国外发展动态及研究状况
        1.2.2 国内发展动态及研究状况
    1.3 国内外EGR技术的研究现状
        1.3.1 国外发展动态及研究状况
        1.3.2 国内发展动态及研究状况
    1.4 本文研究的主要内容
第二章 VGT涡轮增压器系统结构设计
    2.1 柴油机模型建立
        2.1.1 柴油机特性参数
        2.1.2 柴油机仿真模型的建立
    2.2 VGT叶片转角计算方法
        2.2.1 增压器和柴油机参数决定截面出.面积的计算
        2.2.2 柴油机各参数与叶轮的转速的函数关系
        2.2.3 涡轮的相关参数计算过程
        2.2.4 流量系数的确定
    2.3 VGT涡轮增压器系统结构设计
        2.3.1 VGT废气涡轮增压器本体设计
        2.3.2 VGT执行机构的系统设计
    2.4 小结
第三章 EGR系统仿真选型
    3.1 柴油机上几种常用的EGR系统
    3.2 EGR系统选型
    3.3 两种高压EGR系统对柴油机性能的影响分析对比
        3.3.1 两种高压EGR系统对柴油机经济性的影响
        3.3.2 两种高压EGR系统对柴油机进气的影响
        3.3.3 两种高压EGR系统对柴油机排放性能的影响
    3.4 小结
第四章 VGT/EGR系统对柴油机工作特性研究与仿真分析
    4.1 VGT/EGR系统技术概述
    4.2 VGT/EGR系统仿真模型
    4.3 VGT/EGR系统对柴油机性能的影响
        4.3.1 VGT/EGR系统对柴油机经济性与进、排气的仿真分析
        4.3.2 VGT/EGR系统对柴油机排放性能的影响
    4.4 结果分析对比
    4.5 小结
结论与展望
参考文献
发表文章目录
致谢


【参考文献】：
期刊论文
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[5]某型柴油机性能仿真与试验研究[J]. 王正祥,徐浩,刘丕人,刘威,姜洪羽.  内燃机. 2014(01)
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[7]内部EGR技术及其在小型挖掘机柴油机中的应用[J]. 胡钟林,边强,高博,高文志.  小型内燃机与摩托车. 2013(03)
[8]我国制造业产业转移动态演变及特征分析——基于相对净流量指标的测度[J]. 覃成林,熊雪如.  产业经济研究. 2013(01)
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硕士论文
[1]我国新能源产业对经济增长影响程度的实证研究[D]. 尹超.河北大学 2014
[2]复合涡轮增压对轻型柴油机性能和排放影响的研究[D]. 刘潜.天津大学 2009
[3]某长行程相继增压柴油机性能及增压系统的逆向设计[D]. 王洋.哈尔滨工程大学 2007
[4]BJ483欧Ⅱ柴油机开发研究[D]. 杨健敏.山东大学 2005
[5]可调涡轮增压器（VGT）控制技术的研究[D]. 吕伟.中国农业大学 2003



本文编号：3036261