基于Simulink在不同排气背压下VGT增压系统控制策略

为了改善柴油机在高背压环境条件下进排气流速降低、涡前排温、缸内最高燃烧压力和油耗升高等问题,采用Simulink软件,基于柴油机数学模型建立某型号柴油机零维仿真模型和可变截面涡轮(variable geometry turbine,VGT)增压系统仿真模型,并根据试验结果对模型进行校核。利用所建立的仿真模型模拟在不同排气背压工况下的试验条件,匹配出最佳VGT喉口开度。以排气背压、增压压力为控制目标,利用比例、积分、微分(proportional-integral-derivative,PID)闭环控制方法设计VGT增压系统控制策略。仿真试验结果表明,所设计的控制策略能够满足在不同排气背压工况下VGT增压系统的自动调节,瞬态响应时间及超调量满足使用需求,可用于船用柴油机VGT增压控制系统。

双VGT两级可调增压系统高海拔调节规律仿真研究

本文利用GT-Power软件建立了双VGT两级可调增压柴油机高海拔仿真模型。基于双VGT两级增压仿真模型,开展了0-5500m海拔高度,柴油机不同转速(800r/min、1000r/min、1200r/min、1500r/min、1800r/min、2100r/min),不同负荷工况下高低压级VGT叶片开度调节特性仿真研究,得到了各个工况下高低压VGT叶片最佳开度,通过优化,得到了VGT叶片开度的最佳控制MAP。

双VGT二级增压系统变海拔增压压力自适应控制策略研究

为改善涡轮迟滞问题,提升柴油机变海拔瞬态响应特性,实现二级增压柴油机变海拔增压压力自适应控制,采用GT-POWER软件双VGT二级可调增压柴油机变海拔稳态和瞬态工作过程模型,利用实验数据对模型进行校核,设计高、低压级VGT叶片开度控制流程和变海拔全工况双VGT二级增压系统控制策略。基于柴油机瞬态仿真模型,研究高、低压级VGT叶片开度调节特性对柴油机高原增压压力影响规律,并提出恒载加速工况高、低压级VGT叶片协同控制策略。结果表明:高、低压级VGT均采用线性增加路径对应增压压力响应时间最短。

不同海拔下双VGT两级可调增压柴油机性能仿真研究

依据柴油机各工况高、低压级VGT叶片开度控制策略,基于GT-Power柴油机一维热力循环仿真软件,开展双VGT两级可调增压柴油机高海拔性能研究,分析高、低压级VGT叶片至最佳开度对柴油机性能的影响。研究表明,在5500m海拔高度,柴油机动力性得到提升,柴油机功率恢复至平原95%;柴油机经济性有所改善,在5500m,800r/min-1200r/min,燃油消耗率降低11.24%-33.62%。