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。

二级增压柴油机增压调节参数和喷油参数变海拔工况协同优化

针对以柴油机为代表的动力机械在变海拔工况下应用时,易出现油气匹配失调、燃烧恶化现象,造成柴油机高海拔动力性和经济性下降等问题,采用基于遗传算法的协同优化方法和基于拉丁超立方体采样算法的试验设计,对增压调节参数和喷油参数进行协同优化,获得变海拔工况下增压调节参数(高、低压级VGT叶片开度和增压压力)与喷油参数(喷油定时、循环喷油量和共轨压力)最佳MAP。仿真结果表明:5500 m海拔下双VGT二级可调增压柴油机与单级增压柴油机相比,最大转矩提升31.4%,额定功率提升22.5%;双VGT二级可调增压柴油机在海拔5500 m高度下最大转矩恢复至平原条件下的86.4%;额定功率恢复至88.9%,变海拔工况性能明显提升。

VGT开度对汽/柴油双燃料发动机燃烧过程的影响

基于一台增压柴油发动机,在进气道增加汽油喷射系统,实现进气道预混喷射汽油,缸内直喷柴油压燃的燃烧模式,通过调节VGT(Variable Geometry Turbocharge)开度改变增压压力,对汽/柴油双燃料发动机的燃烧过程进行深入研究。研究结果表明:一定限度内VGT开度的提高使得增压压力变大,可以使缸内的充量密度变大,局部当量比下降,放热速率变缓,使缸内燃烧趋近于低温燃烧,且适当提高柴油喷射共轨压力,可以有效提高混合气的燃烧速率;增压压力主要影响第一次喷射的柴油燃烧;在1800 r/min_145 Nm的工况点,随着VGT开度的增大,样机氮氧化物和碳烟排放均降低,燃烧循环变动和泵气损失对油耗的影响呈现先降后升的趋势,在0.16 MPa左右达到最低。