商用车匹配VGT增压器的进气系统标定方法研究

随着柴油机排放法规的升级,对NOx的限值要求越来越严格,这就要求必须准确控制燃烧时的新鲜进气量。同时,考虑到整车驾驶性表现,要求发动机进气系统具备较快速的扭矩请求响应能力。本文以某轻卡柴油机匹配VGT涡轮增压器为例,对其进气系统的标定验证方法进行了研究,为商用车柴油机匹配VGT涡轮增压器的进气系统标定验证提供了试验方法和评价指标。

重型柴油机涡轮复合增压技术的研究与应用

研究了动力涡轮与曲轴之间的传动比对柴油机动力性和经济性的影响,以便将带可变截面增压器(VGT)的涡轮复合系统应用于重型柴油机上。构建了一维模型,以便模拟涡轮复合增压发动机,并优化动力涡轮和涡轮增压器与发动机的匹配。在某一台常规11 L的重型柴油机的基础上,研制了涡轮复合柴油机试验样机,并进行试验,以研究增压器开度对柴油机性能的影响,并寻求最优控制策略。结果表明:该涡轮复合增压发动机的全工况外特性优于原机,比油耗(BSFC)平均改善3%,最大改善8%。这表明:涡轮复合增压是一项能够满足未来柴油机节能减排要求的关键技术。

不同海拔下VGT对含氧燃料柴油机性能的影响

利用大气压力模拟装置,试验研究了可变几何截面涡轮增压器(VGT)对高压共轨柴油机分别燃用纯柴油和生物柴油-乙醇-柴油(BED)含氧燃料的经济性、排放特性及燃烧特性的影响。结果表明:随着海拔的升高,柴油机经济性恶化,氮氧化物(NO_x)排放降低,而一氧化碳(CO)和碳氢化合物(HC)排放及烟度升高。燃用纯柴油与含氧燃料,随着VGT喷嘴环开度的增大,柴油机的经济性均有不同程度的恶化,而CO、HC排放及排气烟度也都有不同程度的升高。在高海拔地区,燃用纯柴油的经济性优于含氧燃料,但使用含氧燃料有助于改善柴油机的CO、HC排放及烟度。在中等负荷工况下,NO_x排放随着VGT喷嘴环开度的增大呈现先减小后增大的趋势;在高负荷工况下,放热率峰值和最高气缸压力均随着VGT喷嘴环开度的增大而降低,从而降低了NO_x排放。

康明斯2007涡轮增压柴油机整机高效计算模型

本文介绍一种精确、灵活而且高效的柴油机整机计算模型，其包括一个适用于排量为6．7L、带冷却的废气再循环（EGR）、空气冷却和多级喷油装置的6缸涡轮增压柴油机的多区准维燃烧子模型。该模型的发动机性能和NOx排放量预测能力已在22种发动机运行工况下得到验证。模型的输入值仅是实际的发动机控制模块“控制作用”，包括喷油率、喷射定时、EGR阀位置以及可变几何形状涡轮增压器（VGT）齿条位置。对于空气／EGR路径控制，模型的运行采用“开式”和“闭式”两种回路控制方法。在上述两种情况下的运行结果均与试验数据非常吻合。模型输出包括缸内压力和放热、扭矩、燃烧定时、燃油消耗率、EGR流量、空气流量、排气压力、进气压力和N0x排放量。该模型可预测发动机性能和排放，其平均绝对误差对于开式回路空气／EGR控制方式为真实值的5％~18％；对于闭式回路空气／EGR控制方式，其平均绝对误差为其真实值的5％~11％。另外，模型的一个重要特性是可对增压、中冷空气／EGR气体在缸内燃烧和排放产生过程进行综合性精确预测。

Cummins 2007涡轮增压柴油机整机高效计算模型

本文介绍一种精确、灵活而且高效的柴油机整机计算模型,其包括一个适用于排量为6.7L、带冷却的废气再循环(EGR)、空气冷却和多级喷油装置的6缸涡轮增压柴油机的多区准维燃烧子模型。该模型的发动机性能和NOx排放量预测能力已在22种发动机运行工况下得到验证。模型的输入值仅是实际的发动机控制模块"控制作用",包括喷油率、喷射定时、EGR阀位置以及可变几何形状涡轮增压器(VGT)齿条位置。对于空气/EGR路径控制,模型的运行采用"开式"和"闭式"两种回路控制方法。在上述两种情况下的运行结果均与试验数据非常吻合。模型输出包括缸内压力和放热、扭矩、燃烧定时、燃油消耗率、EGR流量、空气流量、排气压力、进气压力和NOx排放量。该模型可预测发动机性能和排放,其平均绝对误差对于开式回路空气/EGR控制方式为真实值的5%～18%;对于闭式回路空气/EGR控制方式,其平均绝对误差为其真实值的5%～11%。另外,模型的一个重要特性是可对增压、中冷空气/EGR气体在缸内燃烧和排放产生过程进行综合性精确预测。