柴油机EGR和喷油参数快速耦合标定研究

发布时间：2017-10-07 01:21

  本文关键词：柴油机EGR和喷油参数快速耦合标定研究

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【摘要】：柴油机以动力强劲、经济性好、排放清洁等优点受到越来越多人的青睐。但能源危机和环境污染仍是柴油机向前发展的两个巨大挑战。废气再循环技术作为机内净化NOx最有效的手段已被广泛用于柴油机上。加入废气再循环技术对柴油机的动力性、经济性和排放性都有不可忽视的影响,不同工况根据人们的期望又有不同的要求,因此需要对柴油机大量工况进行标定。传统的试验标定需要消耗大量的人力和物力来进行此项工作,并且在标定过程中没有对EGR率进行精确的控制,通常是通过EGR阀开度的大小来判定EGR率的大小没有一个定量的分析。建立仿真与试验相结合的研究平台,探讨建立一个仿真与试验相结合的EGR标定流程。首先在仿真平台上分析不同工况下EGR率的影响规律,在高中负荷时适当的EGR率能改善NOx排放性能并对动力性和经济性影响都较小,过大的EGR率会严重恶化动力性和经济性。低负荷较中高负荷可以采用更大的EGR率而对动力性和经济性的影响较小。进一步分析喷油提前角对不同工况,不同EGR率情况下的耦合影响,得到综合考虑动力性、经济性和排放性的相对较优的EGR率区间和喷油提前角区间。间接对台架上的EGR率进行评估,并用上述区间为试验标定提供参考,在试验平台上验证。结果表明这种方法能给EGR试验标定提供靶向指导,减少EGR标定的时间和工作量。随着发动机技术的发展,瞬态性能逐渐成为研究的重点和交点,在做本文的研究中发现引入EGR导致进气歧管的结构改变,对各缸不均匀性有较大影响,影响发动机的瞬态响应特性。利用所建模型分析不同EGR混合长度对各缸EGR率波动的影响,结果表明随着EGR混合长度的增加,各缸EGR率逐渐趋于目标EGR率。不同工况下各缸EGR率达到较好一致性所需要的混合长度也不尽相同。
【关键词】：柴油机 EGR标定 EGR混合长度 喷油提前角
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TK423
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第一章 绪论11-17
• 1. 研究的背景和意义11-13
• 2. 研究现状13-16
• 1.2.1 EGR的发展现状14-15
• 1.2.2 EGR技术的发展15-16
• 3、研究方法和内容16-17
• 第二章 内燃机数值模拟的理论基础17-26
• 2.1 缸内系统计算过程17-20
• 2.1.1 气缸内热力学计算17-18
• 2.1.2 气缸工作容积18-19
• 2.1.3 气缸周壁传热19-20
• 2.2 进排气管工作过程模拟20-21
• 2.3 废气涡轮增压器计算模型21-23
• 2.4 一维流体非定常可压缩流体流动计算基本方程23-24
• 2.5 排放物模型24-26
• 2.5.1 NO_x模型24-25
• 2.5.2 Soot模型25-26
• 第三章 耦合标定研究平台的建立26-32
• 3.1 试验平台的建立26-28
• 3.2 仿真模型的建立28-30
• 3.3 仿真模型的验证30-32
• 第四章 EGR率和喷油提前角的耦合标定的策略分析32-42
• 4.1 EGR对柴油机性能的影响规律32-38
• 4.1.1 2050r/min,75%负荷分析32-34
• 4.1.2 2050r/min,50%负荷分析34-36
• 4.1.3 2050r/min,25%负荷分析36-38
• 4.2 不同EGR率下喷油提前角对柴油机性能的影响38-41
• 本章小结41-42
• 第五章 仿真和试验耦合标定的实现42-55
• 5.1 EGR的标定流程42-45
• 5.2 EGR系统45
• 5.3 试验中所用各种EGR率的定义及其测量方法45-47
• 5.4 EGR的实证研究47-54
• 5.4.1 试验台架上的EGR系统47-49
• 5.4.2 仿真与试验的EGR率对比49-50
• 5.4.3 试验台架上的EGR阀开度对性能的影响50-51
• 5.4.4 耦合标定仿真结果在台架上的验证51-54
• 本章小结54-55
• 第六章 EGR对各缸不均匀性的仿真分析55-63
• 6.1 EGR混合长度对各缸EGR率的影响55-59
• 6.1.1 短EGR混合长度时各缸EGR率的差异56-57
• 6.1.2 长EGR混合长度时各缸EGR率的波动57
• 6.1.3 EGR率波动随EGR混合长度的变化规律57-59
• 6.2 EGR混合长度结合喷油时刻对各缸排放不均匀性的影响59-61
• 6.2.1 喷油时刻对各缸排放的影响规律59-61
• 本章小结61-63
• 结论与展望63-65
• 结论63-64
• 展望64-65
• 致谢65-66
• 参考文献66-68
• 攻读硕士期间发表的论文68

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 苏万华;;中国汽车驱动技术的发展趋势[J];汽车安全与节能学报;2011年01期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 董尧清;吴乐欣;刘永祥;王一江;;我国中重型车用柴油机实施欧Ⅳ排放技术路线的思考[A];2006年APC联合学术年会论文集[C];2006年

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1 记者 刘蔚;[N];中国环境报;2004年

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2 于镒隆;发动机管理系统开发的测试技术与平台研究[D];天津大学;2009年

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 胡圣鸥;增压柴油机可变配气正时的数值标定[D];西南交通大学;2013年

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本文编号：986121