4190型柴油機(jī)工作過程仿真與性能優(yōu)化.pdf

1、本文研究的是中國石油集團(tuán)濟(jì)柴動(dòng)力總廠生產(chǎn)的4190型船用中速柴油機(jī)，該型柴油機(jī)廣泛應(yīng)用于漁船的主機(jī)和小型船舶的發(fā)電柴油機(jī)。4190型柴油機(jī)從研制到批量生產(chǎn)已有10多年的時(shí)間，隨著石油資源的短缺和排放法規(guī)的限制，其經(jīng)濟(jì)性與排放性能難以滿足要求，有必要對其進(jìn)行優(yōu)化改造。基于以上考慮，學(xué)校在對原機(jī)改動(dòng)較小的前提下，對4190型柴油機(jī)進(jìn)行電控化改造，即將原機(jī)的機(jī)械泵更換為電控單體泵，以精確控制柴油機(jī)的定時(shí)。對改造后的燃油系統(tǒng)與柴油機(jī)進(jìn)行匹配實(shí)驗(yàn)

2、研究，使4190型柴油機(jī)的經(jīng)濟(jì)性與排放性得到改善。本文以4190型柴油機(jī)電控化改造項(xiàng)目為基礎(chǔ)，通過對改造后的柴油機(jī)進(jìn)行工作過程仿真計(jì)算，得出柴油機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)對其性能的影響，為柴油機(jī)的電控化改造提供依據(jù)和方向。
　　首先，對內(nèi)燃機(jī)燃燒模型及柴油機(jī)工作過程仿真發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行分析，得出利用AVL_BOOST軟件對電控化改造后的4190型柴油機(jī)進(jìn)行工作過程仿真與性能優(yōu)化的可行性。對柴油機(jī)工作過程仿真的理論基礎(chǔ)進(jìn)行研究，結(jié)合電控化改造后的419

3、0型柴油機(jī)物理模型，利用BOOST軟件建立柴油機(jī)仿真模型，并選取MCC燃燒模型以預(yù)測排放。利用MATLAB軟件對BOOST仿真模型的邊界條件進(jìn)行求取，并對實(shí)測的柴油機(jī)示功圖進(jìn)行處理。利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對所建立的BOOST模型進(jìn)行標(biāo)定,并驗(yàn)證了模型的正確性。
　　其次，利用BOOST模型對額定工況下柴油機(jī)的壓縮比、配氣相位和進(jìn)排氣系統(tǒng)進(jìn)行仿真計(jì)算，分別得到這些結(jié)構(gòu)參數(shù)的最優(yōu)值；利用仿真模型計(jì)算得到了柴油機(jī)推進(jìn)特性和負(fù)荷特性下柴油機(jī)與增壓器