直喷汽油机涡轮增压性能匹配的数值评价法
发布时间：2021-07-18 13:19
随着日益严苛的排放和油耗要求,小排量直喷增压汽油机成为全球动力系统开发的重点之一。但因汽油机热负荷高、易爆震、转速负荷变化宽以及涡轮增压技术在汽油机上应用时间短等因素,使得如何保证涡轮增压器与汽油机在稳态工况和瞬态工况都匹配合理,成为汽油机涡轮增压器匹配研究的关键和难点之一。本文旨在通过数值模拟的方法,基于发动机稳态工况和瞬态工况展开研究,探寻一款直喷汽油机涡轮增压器匹配的合理方案。本文的主要研究内容和结论如下:首先根据直喷涡轮增压汽油机实际几何参数和台架测试数据建立了直喷增压汽油机全负荷热力学模型,并在全负荷热力学模型的基础上建立了部分负荷热力学模型。利用相关测试数据对以上模型进行多参数标定,最大偏差均在5%以内,表明全负荷热力学模型和部分负荷热力学模型能够较好地表征发动机的稳态性能,可利用这两个模型计算增压器与发动机的稳态匹配特性。为评价增压器与发动机的稳态匹配特性,提出了三线工况数值评价法,并基于该方法原理,利用稳态热力学模型对原增压器与发动机的三线工况匹配特性进行研究,针对研究后发现的问题,重新选择了两款新的增压器匹配发动机。与原增压器相比,发动机采用两款新增压器匹配方案后,总...
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
空滤器离散模型
重庆大学硕士学位论文 2 直喷增压汽油机稳态热力学模2.1.1 进、排气模型进、排气系统建模时各管道几何参数按照实际尺寸输入 GT-Power 软件中，温度和压力等边界条件按照试验环境条件和测试数据输入。其中，由于进气系统中的空滤器和排气后处理系统中的消声器结构较为复杂，且 GT-Power 软件中没有专门的空滤器和消声器模块，若以简单的管道代替则很难保证模型能够表征出它们的真实性能。为此，本文根据其三维实体结构及相关特性参数在 GT-Power 软件中转化为相应的离散模型，如图 2.1 和图 2.2 分别为空滤器离散模型和消声器离散模型。
图 2.5 发动机气道三维模型 Fig.2.5 3D Model of engine port 如图 2.5 为本文发动机的气道三维图。其中，气道流量系数是在气道稳流量系数，流量系数为气门阀座的有用该评价方法可以评价气道与发动机合适尺寸的气道[50,51]。流量系数的定义k 式中：sA 为气门阀座的有效流通sA式中：Q为气道稳流试验中流过气
【参考文献】：
期刊论文
[1]旁通阀控制策略对增压汽油机瞬态响应性能的影响[J]. 倪计民,李冬冬,石秀勇,沙长泓,刘思,王琦玮. 车用发动机. 2016(02)
[2]降低乘用车增压汽油机HC排放的研究[J]. 张梓龙,李克俊,李辉,李杨. 内燃机工程. 2014(05)
[3]用复合稀释燃烧改善直喷汽油机中小负荷油耗[J]. 王建昕,宋涛,刘辉,王志. 汽车安全与节能学报. 2014(01)
[4]增压直喷汽油机超级爆震的不同抑制方法[J]. 徐雅齐,王志,王建昕,李东升. 内燃机学报. 2014(01)
[5]柴油机进气道流动特性评价的新方法[J]. 李玉峰,王子玉,姜莉,尹艳君,王雷. 内燃机工程. 2015(06)
[6]汽油机两级增压系统的匹配与性能研究[J]. 罗海鹏,刘敬平,唐琦军,付建勤,夏言,林承伯. 内燃机工程. 2016(01)
[7]基于发动机匹配的涡轮增压器压气机优化设计[J]. 陈泓,吴孝勤,石秀勇,倪计民,彭益源,李思宇. 中南大学学报(自然科学版). 2013(11)
[8]联合循环机组压气机喘振裕度低事件分析[J]. 张元华. 燃气轮机技术. 2013(02)
[9]通过增压器匹配提高发动机瞬态性能[J]. 郑广勇,于秀敏,侯福建,谷京哲,魏韬. 吉林大学学报(工学版). 2013(01)
[10]基于GT-Power的DPF喷油催化燃烧再生仿真技术[J]. 侯献军,马义,彭辅明,颜伏伍,张献安. 北京理工大学学报. 2011(01)
博士论文
[1]富氧燃烧过程中的NOx控制及其系统效率研究[D]. 游卓.浙江大学 2013
[2]增压柴油机瞬态工况性能仿真及优化[D]. 隋菱歌.吉林大学 2012
硕士论文
[1]直喷汽油机燃用甲醇汽油混合燃料的燃烧及颗粒物排放特性研究[D]. 陈皓.天津大学 2014
[2]1.5L某直喷汽油机的增压匹配及优化研究[D]. 徐涛.重庆交通大学 2014
[3]基于ASCET的直喷汽油机扫气功能策略研究[D]. 张赟赟.合肥工业大学 2014
[4]缸内直喷汽油机利用可变气门和增压技术改善油耗的研究[D]. 李正伟.清华大学 2011
[5]内燃机缸内气流运动的评价与分析[D]. 郑振鑫.天津大学 2009
本文编号：3289653
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
空滤器离散模型
重庆大学硕士学位论文 2 直喷增压汽油机稳态热力学模2.1.1 进、排气模型进、排气系统建模时各管道几何参数按照实际尺寸输入 GT-Power 软件中，温度和压力等边界条件按照试验环境条件和测试数据输入。其中，由于进气系统中的空滤器和排气后处理系统中的消声器结构较为复杂，且 GT-Power 软件中没有专门的空滤器和消声器模块，若以简单的管道代替则很难保证模型能够表征出它们的真实性能。为此，本文根据其三维实体结构及相关特性参数在 GT-Power 软件中转化为相应的离散模型，如图 2.1 和图 2.2 分别为空滤器离散模型和消声器离散模型。
图 2.5 发动机气道三维模型 Fig.2.5 3D Model of engine port 如图 2.5 为本文发动机的气道三维图。其中，气道流量系数是在气道稳流量系数，流量系数为气门阀座的有用该评价方法可以评价气道与发动机合适尺寸的气道[50,51]。流量系数的定义k 式中：sA 为气门阀座的有效流通sA式中：Q为气道稳流试验中流过气
【参考文献】：
期刊论文
[1]旁通阀控制策略对增压汽油机瞬态响应性能的影响[J]. 倪计民,李冬冬,石秀勇,沙长泓,刘思,王琦玮. 车用发动机. 2016(02)
[2]降低乘用车增压汽油机HC排放的研究[J]. 张梓龙,李克俊,李辉,李杨. 内燃机工程. 2014(05)
[3]用复合稀释燃烧改善直喷汽油机中小负荷油耗[J]. 王建昕,宋涛,刘辉,王志. 汽车安全与节能学报. 2014(01)
[4]增压直喷汽油机超级爆震的不同抑制方法[J]. 徐雅齐,王志,王建昕,李东升. 内燃机学报. 2014(01)
[5]柴油机进气道流动特性评价的新方法[J]. 李玉峰,王子玉,姜莉,尹艳君,王雷. 内燃机工程. 2015(06)
[6]汽油机两级增压系统的匹配与性能研究[J]. 罗海鹏,刘敬平,唐琦军,付建勤,夏言,林承伯. 内燃机工程. 2016(01)
[7]基于发动机匹配的涡轮增压器压气机优化设计[J]. 陈泓,吴孝勤,石秀勇,倪计民,彭益源,李思宇. 中南大学学报(自然科学版). 2013(11)
[8]联合循环机组压气机喘振裕度低事件分析[J]. 张元华. 燃气轮机技术. 2013(02)
[9]通过增压器匹配提高发动机瞬态性能[J]. 郑广勇,于秀敏,侯福建,谷京哲,魏韬. 吉林大学学报(工学版). 2013(01)
[10]基于GT-Power的DPF喷油催化燃烧再生仿真技术[J]. 侯献军,马义,彭辅明,颜伏伍,张献安. 北京理工大学学报. 2011(01)
博士论文
[1]富氧燃烧过程中的NOx控制及其系统效率研究[D]. 游卓.浙江大学 2013
[2]增压柴油机瞬态工况性能仿真及优化[D]. 隋菱歌.吉林大学 2012
硕士论文
[1]直喷汽油机燃用甲醇汽油混合燃料的燃烧及颗粒物排放特性研究[D]. 陈皓.天津大学 2014
[2]1.5L某直喷汽油机的增压匹配及优化研究[D]. 徐涛.重庆交通大学 2014
[3]基于ASCET的直喷汽油机扫气功能策略研究[D]. 张赟赟.合肥工业大学 2014
[4]缸内直喷汽油机利用可变气门和增压技术改善油耗的研究[D]. 李正伟.清华大学 2011
[5]内燃机缸内气流运动的评价与分析[D]. 郑振鑫.天津大学 2009
本文编号：3289653
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