燃烧系统结构参数对柴油机性能影响的试验研究

发布时间：2017-04-17 08:05

  本文关键词：燃烧系统结构参数对柴油机性能影响的试验研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：作者采用数值模拟计算和试验研究方法,研究了柴油机燃烧系统参数对柴油机混合气形成、性能、燃烧和排放的影响,分别建立了工作过程计算模型、三维CFD计算分析模型,开发了配气凸轮型线设计软件,以YC6M220涡轮增压柴油机为研究对象,对该机燃烧系统结构参数进行了优化,提出了该机燃烧系统参数优化匹配方案,为柴油机燃烧系统优化匹配方法探索了一条理论计算分析与试验研究相结合的新方法。 首先建立AVL-BOOST模拟计算模型,分析配气凸轮对性能的影响,并通过结合凸轮型线设计软件,对其进行优化设计,并通过试验验证计算结果,使该机性能得到了一定程度提高;对涡轮增压器进行了试验研究,分析了不同进气流量、压比对油耗及排放的影响,对涡轮增压器进行了优化;对不同进气涡流比缸盖进行了试验研究,同时也分析了进气涡流比对发动机性能的影响,选择了涡流比为1.7的缸盖作为优化方案;设计了四种不同结果的燃烧室,应用三维计算模拟软件STAR-CD进行了燃烧室结构对缸内湍流、混合气形成及浓度分布影响模拟计算研究,研究了燃烧室结构影响燃烧过程、NO_x和微粒排放生成的作用机理,并辅以试验验证;对不同燃烧室结构,及对应的不同供油提前角对性能、燃烧和排放影响进行了试验研究,通过对NO_x与微粒、NO_x与当量油耗率的折中方案来选取了优化的燃烧室结构。 通过本文的研究,YC6M220柴油机优化匹配方案为:涡流比为1.7的缸盖,富源增压器SJ90Ys2和江雁K29(大)加大流量增压器、方案s3凸轮轴、开口直径79的燃烧室。结果表明在供油提前角为11°CA时,排放可在达到美国非道路排放法规T1和北京非道路排放法规的要求,其当量油耗比原机明显降低,这主要是由于优化方案改善了部分负荷油耗。万有特性试验表明,优化后经济区域显著加宽,这也是当量油耗降低的原因。江雁K29(大)增压器优化后经济区域显著加宽,最低经济油耗为206g/kW.h,确定为性能优化方案。
【关键词】：柴油机 燃烧系统 性能 优化
【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：TK421
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 绪论8-21
• 1.1 引言8-12
• 1.2 现代柴油机技术发展12-18
• 1.3 内燃机工作过程数值模拟计算18-19
• 1.4 本课题的意义及研究内容19-21
• 第二章 试验装置及研究方法21-27
• 2.1 试验装置及设备21-22
• 2.2 试验研究方法22-27
• 第三章 配气机构优化设计27-46
• 3.1 AVL-BOOST介绍27-28
• 3.2 模拟计算的理论28-33
• 3.3 模型建立及验证33-36
• 3.4 配气凸轮改进设计36-39
• 3.5 新设计型线模拟计算39-43
• 3.6 试验验证43-45
• 3.7 本章小结45-46
• 第四章 进气系统优化匹配46-60
• 4.1 增压器匹配试验研究46-53
• 4.2 进气涡流比匹配试验53-58
• 4.3 本章小结58-60
• 第五章 燃烧室结构参数优化匹配60-78
• 5.1 直喷式燃烧室60-61
• 5.2 燃烧室结构对性能的影响61-65
• 5.3 供油提前角对性能及排放的影响65-68
• 5.4 燃烧室选配68-69
• 5.5 燃烧室结构对混合气形成及有害排放生成的三维数值模型研究69-76
• 5.6 本章小结76-78
• 第六章 YC6M220增压柴油机优化78-84
• 6.1 燃烧系统优化匹配发动机性能试验研究78-81
• 6.2 燃烧系统优化柴油机燃烧特性试验研究81-82
• 6.3 燃烧系统优化排放试验82-83
• 6.4 本章小结83-84
• 第七章 全文总结与展望84-86
• 7.1 全文总结84-85
• 7.2 工作展望85-86
• 参考文献86-89
• 攻读硕士学位期间发表的论文及成果89-90
• 致谢90

【引证文献】

中国硕士学位论文全文数据库 前6条

1 潘峰;船舶主推进柴油机示功图识别专家系统的研究[D];武汉理工大学;2007年

2 李玉茹;燃料挥发性对柴油机混合气形成及燃烧过程的影响[D];吉林大学;2008年

3 刘兵;电控单体泵柴油机达国Ⅲ排放燃烧系统优化匹配及标定试验研究[D];天津大学;2007年

4 徐召利;柴油机掺烧二甲醚的性能及排放研究[D];大连海事大学;2008年

5 吕峰;低温环境下柴油机燃烧过程的数值模拟研究[D];江苏大学;2009年

6 陈颖颖;三缸内燃式水泵燃烧特性仿真研究[D];青岛大学;2010年

  本文关键词：燃烧系统结构参数对柴油机性能影响的试验研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：312771