多限定参数条件下增压柴油机瞬变过程仿真

建立并校准了带二级串联式增压系统重卡柴油机的GT-Power数模。仿真与试验结果表明:建立的数模对整机及增压系统的特征参数吻合较好,仿真计算结果数据(如功率、油耗率、空气流量、平均有效压力)与实测数据的误差在3%以内。揭示了可调二级串联式增压系统中增压压力的控制特征。针对该柴油机瞬变工况条件下多项运行参数的控制要求,开发出描述各项运行参数之间关联关系的相应的子模型,如以废气再循环(EGR)率为目标的EGR阀开度控制子模型、燃烧放热参数随转速、扭矩及EGR率变化的实时跟踪模型等。展示了一套借助GT-Power对发动机中的复杂过程进行模拟仿真的方法。研究结果表明:开发出的子数模对瞬变过程中运行参数边界条件的控制与目标参数基本一致,可用于对瞬变工况下发动机状态的精准模拟。借助开发的数模对该柴油机的瞬变工况进行了预测,并对可变喷嘴涡轮增压器(VNT)位置的控制策略进行了对比优化。

小排量汽油机增压升级节油潜力的研究与分析

某1.0L自然吸气汽油机增压升级后,发动机的有效燃油消耗率比原机高,引起了对汽油机增压升级后节油机理的疑义。利用GT-Drive平台搭建模型模拟同一车型分别搭载该1.0L增压样机与1.3L自然吸气式汽油机的燃油消耗,并分析不同使用工况下整车的节油潜力。结果表明,与搭载1.3L自然吸气式发动机相比,搭载该1.0L增压发动机在保持整车动力性不变的条件下,整车油耗平均下降5.18%。同时,通过分析排气背压对节油潜力的影响,提出了增压样机进一步节油的改进措施。

电气化冷却系统与发动机匹配试验与分析

某发动机采用了电子水泵及温控模块等先进电气化热管理技术,完成电子水泵选型及温控模块控制逻辑设计后,利用发动机台架开展匹配试验研究。结果表明:电子水泵布置保持出水口朝上,补水口位置降低至与水泵入口平齐,有利于水泵水室内气体排空,保证水泵正常工作;电子水泵性能满足发动机冷却需求,但水套隔板泄漏导致缸体缸盖流量分配偏离设计值,缸体排气侧水温异常高,需优化水套隔板强度;降低电子水泵流量可减少冷却液带走的热量,改变燃烧室附近的换热,有利于热效率提升;温控模块圆弧形球阀开口设计使得各支路开启或关闭时发生流量突变,而水滴形球阀开口实现了流通面积缓慢增加,流量平缓过渡。

某汽油机机油含气量高问题分析与优化

某汽油机进行倾斜试验开发时,由于水平及倾斜状态机油含气量高,使得特定条件下倾斜角度小于设计目标。利用Pro-E模拟水平及倾斜状态油底壳机油液面分布,从机油含气量的产生机理入手,分析高液位含气量高的主要原因为平衡轴及链条搅油,倾斜时低液位含气量高的原因为机油泵吸油口与机油液面的距离与平衡轴搅油相互影响;并在此基础上对油底壳和机油泵进行优化设计及试验验证,试验结果表明设计优化后各个液位平衡轴搅油减少,机油含气量均有不同程度改善,倾斜角度满足设计目标。