基于VGT技術(shù)的乘用車柴油機(jī)性能提高分析及其優(yōu)化研究.pdf

1、隨著節(jié)能和減排問題的日益突出，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)逐漸成為乘用車動(dòng)力總成的主要選擇之一?？勺兘孛鏈u輪增壓技術(shù)(VGT)和廢氣再循環(huán)技術(shù)(EGR)作為當(dāng)代乘用車柴油機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)，越來越被各大企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)所重視。發(fā)動(dòng)機(jī)性能循環(huán)模擬軟件GT-Power，在發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)優(yōu)化和性能研發(fā)方面發(fā)揮著重要的作用。
　　 為此，本文以國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃[2008AA11A116]為依托，利用與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)校準(zhǔn)過的預(yù)測(cè)精度良好的GT-Power數(shù)模，對(duì)柴

2、油機(jī)匹配VGT以及EGR技術(shù)進(jìn)行仿真分析，并對(duì)其進(jìn)行相互之間的優(yōu)化匹配，旨在為VGT及EGR的臺(tái)架標(biāo)定實(shí)驗(yàn)尋求一種快捷方法，為實(shí)機(jī)控制策略的制定提供理論指導(dǎo)。本文主要研究工作和創(chuàng)新點(diǎn)如下：
　　 1)對(duì)柴油機(jī)工作過程進(jìn)行數(shù)學(xué)描述，探討了仿真計(jì)算的理論基礎(chǔ)。建立了GT-Power仿真模型并借助實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)仿真模型進(jìn)行了校準(zhǔn)驗(yàn)證，為后續(xù)仿真打下基礎(chǔ)。分析了柴油機(jī)與增壓器匹配的理論與評(píng)價(jià)體系，并以此指導(dǎo)增壓器的選型匹配。通過對(duì)不同增壓

3、器匹配結(jié)果的分析，選擇合適的增壓器進(jìn)行后續(xù)詳細(xì)計(jì)算。
　　 2)從理論上分析了VGT相對(duì)于常規(guī)渦輪增壓器的匹配優(yōu)勢(shì)。分別選擇不同工況進(jìn)行計(jì)算，分析不采用EGR時(shí)VGT開度對(duì)性能的影響。以外特性增壓壓力為目標(biāo)，建立了基于VGT開度值的PID控制模型，得到各轉(zhuǎn)速下的最佳VGT開度曲線。
　　 3)固定VGT開度，進(jìn)行2500r/min不同負(fù)荷不同EGR率的性能仿真，分析高壓EGR引入對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣狀況以及性能的影響，并以此提出