柴油机与增压器匹配的动力性仿真分析
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
科技风 ２ ０ １ ７年 １月 Ｉ
机械化 － ｒ
柴油机 与增压器匹配 的动 力性 仿真分析
庞 然 张 凯
重 庆 交 通 大 学 交 通运 输 学 院 重 庆
摘
４ ０ ０ ０ ７ ４
要： 依 据柴油机 和涡轮 增压 器的基本参数 ， 通过 Ａ ｖＬ Ｂ ＯＯＳ Ｔ基 于额定工况对 柴油机增 压 系统进行 仿真 ， 仿真结果表明 ， 柴油机额 定功 率
２ 柴 油 机 与增 压 器 匹 配 的仿 真 模 拟
２ ． １增 压 器与 柴 油 机 匹配 的 ＭＡ Ｐ图
过 排 歧 管 １ ８将 废 气排 出Ｉ
２ ３ 仿 真结 果 分析
０ ． ２ ６ ｋ ｇ ／ ｓ ， 阿根 ３ １ ４ ８ ０ Ｗ． ．
懿 魏 瓣 勰 睁
☆： ： ）
ｊ
２
＃鞴
磊 ； 。 ；
一 ０ ， ０ 一ｔ
Ｋ
ｌ
＾ ： ｆ ０‘《Ｒ ｌ ￡ ％ ｉ￡ ： 摊 ｎ ∞
ｉ
图 ３ 仿 真 结 果
此办 案Ｊ ｌ 机效率为 ０ ． ７ ９，可以得到采用该 ‘ 案的增压 系统 与该
２ ０ １ ０： ８ ４－ ９］
【 ２ １ 朱 大 鑫 涡轮 增 压 与 涡轮 增 压 器Ｉ ＭＪ 北京： 机 械 工 业 出版 社 ， １ ９ ９ ２
图 ２柴油机涡轮增压 系统在 ＡＶ ［ Ｂ ＯＯＳ Ｔ 中的模型
９ ７
刮发 动机的动力性能指标参数 ，对 午辆动 力系统 的ｐ ‘ 配优化设计
高很 多 ， 热 负倚 及机做负倚都会 大夫增Ｊ Ｊ 【 】 ， 柴油机 的材料成本 增加 ， 凶
此进气 ： ２会连接 一个ｒ ｆ １ 冷器 Ｃ Ｏ １ ． 降低增压空气的温度 ， 同时增大 ＿ ｒ 进 密度 ， 提高 ｒ燃油效率 ， 经过中冷 器的空 会流 人 ・ 个空腔 １ ， 在这 个空腔 中 ． 空气均被 分到 ６个气 ｒ ｝ ， 柴 油混合燃烧 将 ６个气缸分成两组 ， 相邻 ３个 为
后 的功率可 比 机提高 ４ ０ ％一 ６ ０ ％ 挺 至更多… ￣ ｉ ｒ ｆ ， ． ｒ 确保增 压系统 和内
燃机 的ｐ 达到 一 个最件的状态 的尤为重要
重要 意 义 １ 柴油 机 增 压 系统 的 主 要 参 数 １ ． １柴 油 机 基 拳 参 数
此， 夺 文通过仿真
组， 排气分别排列 个空腔 ｝ ， Ｐ Ｉ ２、 Ｐ １ ３ ， 随后两个宅腔 中的排气混 合 流 增 器， 驱动涡轮转动 以借动压气机进行 缩进气空气 ， 后经
通过 Ｋ什掉 该 ． 进行 斡： 增压系统 的总压比和李气流缱等 。 ＂Ｋ 估算法确定ｔ ． １ ｔ ， 参数的顺序从考虑柴油机的燃烧和热 负荷 发 ，定 下涡 轮前废气温度 ， 根据涡轮前废气温度定出空气流“ ） Ｊ － Ｌ
…
黧鬻
“ “ ｑ １ ÷ ｜ ☆ ｍ 自 ｊ一
柴油机的流通特性确定增 乐力 ７ Ｔ ＝ｌ 一 ８ 中冷器 的他热
譬
＾ ｔ
曩曩 强 ｉ ■
‘，
ｉ ， 瓤 ｃ ｝荆 ：
Ｃ ｄ 蝴
｛
２ ＇ 日
０ ＜６ 々
…
…
ｊ ， ， ８
柴油机ｐ ‘ 配的Ｊ 机效率为 ０ ． ７ ９． 柴油机的额定功率为 １ ７ Ｉ ． ６ ７ ｋ ９ ￣ ； ，
额 定 扭 为 ６ ５ ５ ． ７ ３ Ｎ－ 『 ｎ ． ．
参考文献 ：
【 １ ｌ 秦松 涛， 何 义团 内燃 机涡轮 增压技 术Ｉ Ｍｌ 重庆： 重庆 交通 大学，
ｅ ０ ： ５ ６ ０ Ｉ
弦 一
一
●
№ ｊ ｊ … ｆｊ ０ ｇ ｉ ３ 蜘 ；｛ ｔ ｉ ， ｉ ｅ｛ 《 跳 Ａ … ｑ ； Fra bibliotek 一 一 Ｐ 螂
ｆ
８ ｅ ‘ ｓ
Ｎｒ
＾ Ｈ ∞ ； 释 ％ ∞ Ａｔ ｔ ｍ对 ＃ § Ｔ黜
网 ２一 Ｊ ’ 以行 ． 气从 ｓ Ｂ】 进 入进 气歧 管 ｌ ， 进气歧管 】｝ 一 增 器Ｔ ｃ ｌ连接 ． 增Ｊ ｆ 器将进气空气经过增压流经进气 管 ２ ， 由于增 压后 的 空气温度 ｊ ｜ Ｉ 升比较 快 ， 符白 ： 接导 人气缸 中， 会导致 气缸 的最 高温度 升
一
缸径为 １ Ｏ Ｏ ｍ ｍ． 冲程为 １ ３ ０ ａ ｒ ｍ． 排擐 为 ６ ． １ ２ Ｉ ， 额 定功率为 ８ ４ ｋ ｗ， 额
定转速为 ２ ５ ０ ０ ｒ ／ ａ ｒ ｉ ｎ ， 增 度 为 １ （ ） ０ ％ ．
１ ２ 涡轮 增 压 器 的 空 气 流 量和 增 压 比的 计 算
图 １ 压 气机 ＭＡＰ图
柴油机相匹配时 ． 仿 模拟得刮 ３ ． ｒ ｉ ｌ 以看 出在额 定 【 ： 况 时， 其额 定 功率为 Ｉ ７ １ ６ ７ ｋ Ｗ， 额定扣ｌ 矩为６ ５ ５ ７ ３ Ｎ＿ ｎ 】 。
３ 结 论
２ ． ２ 柴 油 机 与 增 压 器 匹配 的 仿 真 模 型
为１ ７ １ ６ ７ ｋ Ｗ， 额 定扭 矩 为 ６ ５ ５ ７ ３ Ｎ・ Ｉ ｌ ｌ ： 压 气机 效 率 为 ０ ７ ９ ．
关键词 ： 柴油机 ； 增压器； 动 力性 ； 仿真分析
柴 油 机增 技 术 已 经 成 为 柴油 机 强 化的 最 仃 效 的 ｒ段 之 ， 增 Ｉ
机械化 － ｒ
柴油机 与增压器匹配 的动 力性 仿真分析
庞 然 张 凯
重 庆 交 通 大 学 交 通运 输 学 院 重 庆
摘
４ ０ ０ ０ ７ ４
要： 依 据柴油机 和涡轮 增压 器的基本参数 ， 通过 Ａ ｖＬ Ｂ ＯＯＳ Ｔ基 于额定工况对 柴油机增 压 系统进行 仿真 ， 仿真结果表明 ， 柴油机额 定功 率
２ 柴 油 机 与增 压 器 匹 配 的仿 真 模 拟
２ ． １增 压 器与 柴 油 机 匹配 的 ＭＡ Ｐ图
过 排 歧 管 １ ８将 废 气排 出Ｉ
２ ３ 仿 真结 果 分析
０ ． ２ ６ ｋ ｇ ／ ｓ ， 阿根 ３ １ ４ ８ ０ Ｗ． ．
懿 魏 瓣 勰 睁
☆： ： ）
ｊ
２
＃鞴
磊 ； 。 ；
一 ０ ， ０ 一ｔ
Ｋ
ｌ
＾ ： ｆ ０‘《Ｒ ｌ ￡ ％ ｉ￡ ： 摊 ｎ ∞
ｉ
图 ３ 仿 真 结 果
此办 案Ｊ ｌ 机效率为 ０ ． ７ ９，可以得到采用该 ‘ 案的增压 系统 与该
２ ０ １ ０： ８ ４－ ９］
【 ２ １ 朱 大 鑫 涡轮 增 压 与 涡轮 增 压 器Ｉ ＭＪ 北京： 机 械 工 业 出版 社 ， １ ９ ９ ２
图 ２柴油机涡轮增压 系统在 ＡＶ ［ Ｂ ＯＯＳ Ｔ 中的模型
９ ７
刮发 动机的动力性能指标参数 ，对 午辆动 力系统 的ｐ ‘ 配优化设计
高很 多 ， 热 负倚 及机做负倚都会 大夫增Ｊ Ｊ 【 】 ， 柴油机 的材料成本 增加 ， 凶
此进气 ： ２会连接 一个ｒ ｆ １ 冷器 Ｃ Ｏ １ ． 降低增压空气的温度 ， 同时增大 ＿ ｒ 进 密度 ， 提高 ｒ燃油效率 ， 经过中冷 器的空 会流 人 ・ 个空腔 １ ， 在这 个空腔 中 ． 空气均被 分到 ６个气 ｒ ｝ ， 柴 油混合燃烧 将 ６个气缸分成两组 ， 相邻 ３个 为
后 的功率可 比 机提高 ４ ０ ％一 ６ ０ ％ 挺 至更多… ￣ ｉ ｒ ｆ ， ． ｒ 确保增 压系统 和内
燃机 的ｐ 达到 一 个最件的状态 的尤为重要
重要 意 义 １ 柴油 机 增 压 系统 的 主 要 参 数 １ ． １柴 油 机 基 拳 参 数
此， 夺 文通过仿真
组， 排气分别排列 个空腔 ｝ ， Ｐ Ｉ ２、 Ｐ １ ３ ， 随后两个宅腔 中的排气混 合 流 增 器， 驱动涡轮转动 以借动压气机进行 缩进气空气 ， 后经
通过 Ｋ什掉 该 ． 进行 斡： 增压系统 的总压比和李气流缱等 。 ＂Ｋ 估算法确定ｔ ． １ ｔ ， 参数的顺序从考虑柴油机的燃烧和热 负荷 发 ，定 下涡 轮前废气温度 ， 根据涡轮前废气温度定出空气流“ ） Ｊ － Ｌ
…
黧鬻
“ “ ｑ １ ÷ ｜ ☆ ｍ 自 ｊ一
柴油机的流通特性确定增 乐力 ７ Ｔ ＝ｌ 一 ８ 中冷器 的他热
譬
＾ ｔ
曩曩 强 ｉ ■
‘，
ｉ ， 瓤 ｃ ｝荆 ：
Ｃ ｄ 蝴
｛
２ ＇ 日
０ ＜６ 々
…
…
ｊ ， ， ８
柴油机ｐ ‘ 配的Ｊ 机效率为 ０ ． ７ ９． 柴油机的额定功率为 １ ７ Ｉ ． ６ ７ ｋ ９ ￣ ； ，
额 定 扭 为 ６ ５ ５ ． ７ ３ Ｎ－ 『 ｎ ． ．
参考文献 ：
【 １ ｌ 秦松 涛， 何 义团 内燃 机涡轮 增压技 术Ｉ Ｍｌ 重庆： 重庆 交通 大学，
ｅ ０ ： ５ ６ ０ Ｉ
弦 一
一
●
№ ｊ ｊ … ｆｊ ０ ｇ ｉ ３ 蜘 ；｛ ｔ ｉ ， ｉ ｅ｛ 《 跳 Ａ … ｑ ； Fra bibliotek 一 一 Ｐ 螂
ｆ
８ ｅ ‘ ｓ
Ｎｒ
＾ Ｈ ∞ ； 释 ％ ∞ Ａｔ ｔ ｍ对 ＃ § Ｔ黜
网 ２一 Ｊ ’ 以行 ． 气从 ｓ Ｂ】 进 入进 气歧 管 ｌ ， 进气歧管 】｝ 一 增 器Ｔ ｃ ｌ连接 ． 增Ｊ ｆ 器将进气空气经过增压流经进气 管 ２ ， 由于增 压后 的 空气温度 ｊ ｜ Ｉ 升比较 快 ， 符白 ： 接导 人气缸 中， 会导致 气缸 的最 高温度 升
一
缸径为 １ Ｏ Ｏ ｍ ｍ． 冲程为 １ ３ ０ ａ ｒ ｍ． 排擐 为 ６ ． １ ２ Ｉ ， 额 定功率为 ８ ４ ｋ ｗ， 额
定转速为 ２ ５ ０ ０ ｒ ／ ａ ｒ ｉ ｎ ， 增 度 为 １ （ ） ０ ％ ．
１ ２ 涡轮 增 压 器 的 空 气 流 量和 增 压 比的 计 算
图 １ 压 气机 ＭＡＰ图
柴油机相匹配时 ． 仿 模拟得刮 ３ ． ｒ ｉ ｌ 以看 出在额 定 【 ： 况 时， 其额 定 功率为 Ｉ ７ １ ６ ７ ｋ Ｗ， 额定扣ｌ 矩为６ ５ ５ ７ ３ Ｎ＿ ｎ 】 。
３ 结 论
２ ． ２ 柴 油 机 与 增 压 器 匹配 的 仿 真 模 型
为１ ７ １ ６ ７ ｋ Ｗ， 额 定扭 矩 为 ６ ５ ５ ７ ３ Ｎ・ Ｉ ｌ ｌ ： 压 气机 效 率 为 ０ ７ ９ ．
关键词 ： 柴油机 ； 增压器； 动 力性 ； 仿真分析
柴 油 机增 技 术 已 经 成 为 柴油 机 强 化的 最 仃 效 的 ｒ段 之 ， 增 Ｉ