高速柴油機最優(yōu)配氣正時研究及應用.pdf

1、隨著環(huán)境和能源問題的加劇，人們對發(fā)動機綜合性能的要求愈來愈高?？勺兣錃庹龝r技術通過微調(diào)配氣系統(tǒng)參數(shù)來改善柴油機的動力性、經(jīng)濟性和排放性能，因此受到越來越多的重視。此外，調(diào)節(jié)配氣正時參數(shù)也是實現(xiàn)米勒循環(huán)的有效途徑。米勒循環(huán)在提高柴油機理論熱效率的同時，可顯著降低排放物生成量。但是采用經(jīng)驗計算或簡單實驗的方法來優(yōu)化配氣正時參數(shù)很難滿足現(xiàn)代發(fā)動機參數(shù)優(yōu)化的要求，因此尋求準確、快速的研究方法成為優(yōu)化配氣正時和米勒循環(huán)工作的首要目標。
　　

2、為研究配氣正時對高速柴油機綜合性能的影響，并據(jù)此優(yōu)化配氣正時參數(shù)，本文以某型號高速車用柴油機為參考機型，采用CFD方法仿真計算了其連續(xù)工作循環(huán)，并結合實驗結果驗證了計算結果。在經(jīng)過驗證的仿真模型基礎上，在6種轉(zhuǎn)速下調(diào)整配氣正時參數(shù)，計算了各工況下的功率、燃油消耗率、氣缸內(nèi)新鮮空氣量和排放物(NOx和Soot)的生成量，并且為定量分析掃氣效率，提出了根據(jù)缸內(nèi)NO質(zhì)量來定量計算殘余廢氣系數(shù)的方法。計算結果表明，排氣提前角的改變對柴油機掃氣性

3、能和排放性能的影響很??；從減小排氣損失功角度，隨著轉(zhuǎn)速增加，各轉(zhuǎn)速最佳排氣提前角增大。低轉(zhuǎn)速時，進氣遲閉角提前可減少倒流，從而增加缸內(nèi)充量系數(shù)，提高柴油機的動力性和經(jīng)濟性；高轉(zhuǎn)速時，適當推遲進氣提前角和遲閉角，可提高柴油機的綜合性能。
　　在優(yōu)化配氣正時的基礎上，采用可變配氣正時可實現(xiàn)米勒循環(huán)。為優(yōu)化米勒循環(huán)配氣正時參數(shù)，本文計算了高、中、低3種轉(zhuǎn)速下，改變實際壓縮比、調(diào)整渦輪增壓壓力，以及采用不同配氣正時參數(shù)時米勒循環(huán)對柴油機綜