雙擺盤式柴油機(jī)工作過程仿真研究.pdf

1、隨著隨著社會的發(fā)展，各國汽車保有量不斷增長，環(huán)境污染嚴(yán)重，能源日益枯竭，引起了人類對發(fā)動機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性的重視。由于要同時(shí)提高發(fā)動機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和排放性，傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)的能源消耗和排放很難再作出重大的突破，國外已經(jīng)有很多專利提出了擺盤式發(fā)動機(jī)，所以本文針對這種新型發(fā)動機(jī)——雙擺盤式柴油機(jī)進(jìn)行研究。本文主要針對雙擺盤柴油機(jī)的一維性能進(jìn)行了計(jì)算，分別分析了壓氣比、膨脹比、燃燒起始角、燃燒持續(xù)期、進(jìn)氣管長度和直徑以及排氣管長度和直徑等參數(shù)對該柴油機(jī)性能的

2、影響。
　　由于這種新型柴油機(jī)的結(jié)構(gòu)形式和運(yùn)動方式與傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)完全不同，用現(xiàn)有的軟件無法進(jìn)行計(jì)算分析，所以根據(jù)雙擺盤柴油機(jī)的特點(diǎn)，把雙擺盤柴油機(jī)轉(zhuǎn)化成等效的柴油機(jī)。結(jié)合柴油機(jī)工作過程計(jì)算的基礎(chǔ)和AVLBOOST軟件的計(jì)算原理，運(yùn)用AVLBOOST軟件對等效數(shù)值模擬與優(yōu)化計(jì)算柴油機(jī)工作過程進(jìn)行了。利用所建立的模型，主要研究了：（1）壓氣缸內(nèi)壓氣比分別為19、21、23、25、27、29和31時(shí)，對等效柴油機(jī)各性能影響的變化規(guī)律，得出

3、：隨著壓氣比增大，最高燃燒壓力增加，使柴油機(jī)的工作過程變得更粗暴。（2）膨脹缸內(nèi)膨脹比為14.5、15、15.5、16、16.5、17和17.5時(shí)，對等效柴油機(jī)各性能影響的變化規(guī)律，得出：膨脹比增大，等效柴油機(jī)的動力性和經(jīng)濟(jì)性得到提高，而由于機(jī)械負(fù)荷的增加。（3）燃燒起始角分別為193.5CA、194CA、194.5CA、195CA、195.5CA、196CA和196.5CA時(shí)，對等效柴油機(jī)各性能影響的變化規(guī)律，得出：在轉(zhuǎn)速一定的情況下

4、，減小燃燒起始角，柴油機(jī)的動力性提高，有效燃油消耗率降低，但是過小的燃燒起始角會使最高燃燒溫度過高，，使排放特性惡化。（4）燃燒持續(xù)期分別為75CA、85CA、95CA、105CA、115CA、125CA和135CA時(shí)，對等效柴油機(jī)性各性能影響的變化規(guī)律，得出：燃燒持續(xù)期增大，最高燃燒溫度降低，可以保證該柴油機(jī)燃燒過程柔和，使柴油機(jī)平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，但是燃燒持續(xù)期太大，會導(dǎo)致熱效率下降；而燃燒持續(xù)期太小，會導(dǎo)致機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷的增加。（5）把初

5、選后的燃燒起始角和燃燒持續(xù)期進(jìn)行了匹配優(yōu)化，確定了燃燒起始角為195CA、燃燒持續(xù)期為115CA時(shí)，該柴油機(jī)的性能較好。（6）在進(jìn)、排氣系統(tǒng)中，進(jìn)、排氣管的長度和直徑對各性能參數(shù)影響的變化規(guī)律，得出：隨著進(jìn)氣管長度的增加，該柴油機(jī)的動力性提高、經(jīng)濟(jì)性和充量系數(shù)降低；隨著進(jìn)氣管直徑的增加，該柴油機(jī)的動力性、經(jīng)濟(jì)性和充量系數(shù)均得到提高；隨著進(jìn)氣管長度和直徑的增加，它們對這些性能的影響逐漸減小；隨著排氣管長度的增加，該柴油機(jī)的功率，在中低速時(shí)