車用國(guó)V柴油機(jī)低速扭矩性能的優(yōu)化研究.pdf

1、隨著資源問(wèn)題與環(huán)境問(wèn)題的日益嚴(yán)峻，開發(fā)高效清潔柴油機(jī)成為內(nèi)燃機(jī)研究的重要課題。對(duì)于現(xiàn)代柴油機(jī)而言，渦輪增壓是最基本的技術(shù)。增壓柴油機(jī)在低速時(shí)，增壓器獲得的排氣能量不足，難以供給充足的空氣，與低速扭矩需求的矛盾突出。
　　本文以課題組與某自主品牌企業(yè)合作正向開發(fā)的國(guó) V柴油機(jī)為研究對(duì)象，對(duì)其低速扭矩性能進(jìn)行了優(yōu)化研究。應(yīng)用AVL-BOOST軟件建立了此款國(guó)V柴油機(jī)的模擬計(jì)算模型，對(duì)氣缸、進(jìn)排氣門及渦輪增壓器等模塊的參數(shù)與主要邊界條件

2、的設(shè)置進(jìn)行了詳細(xì)的研究，對(duì)幾組不同的增壓器方案進(jìn)行了匹配分析，比較不同方案的性能，從中選取了最優(yōu)方案。將原型機(jī)匹配的增壓器進(jìn)行了試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果與模擬結(jié)果基本一致，發(fā)動(dòng)機(jī)在低速段進(jìn)氣性能較差，為了保證220N·m的低速扭矩設(shè)計(jì)要求，必須增大噴油量，但這樣會(huì)造成過(guò)量空氣系數(shù)過(guò)低，煙度過(guò)高，難以滿足排放法規(guī)的要求。
　　確定匹配的增壓器后，分析了配氣相位對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響。在此基礎(chǔ)上，采用遺傳算法對(duì)表征配氣相位的四個(gè)角度進(jìn)行多參數(shù)優(yōu)化，

3、兼顧發(fā)動(dòng)機(jī)高速與低速的性能，確保發(fā)動(dòng)機(jī)低速段性能達(dá)到要求。計(jì)算出最優(yōu)的配氣相位后，還對(duì)進(jìn)排氣門的最大升程進(jìn)行了研究，確定了進(jìn)排氣門的最大升程。
　　采用AVL EXCITE Timing Drive軟件建立配氣機(jī)構(gòu)的模型，根據(jù)熱力學(xué)計(jì)算確定的配氣相位及最大升程，采用多項(xiàng)動(dòng)力加速度函數(shù)設(shè)計(jì)了一組新的進(jìn)排氣凸輪型線，對(duì)配氣機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的分析研究，計(jì)算結(jié)果表明運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)性能滿足要求。
　　根據(jù)新設(shè)計(jì)的凸輪型線試制了新