CA6110／125Z1A2增压柴油机对青藏高原适应性的研究

CA6110／125Z1A2增压柴油机采用带放气阀的增压器与柴油机实现了良好的匹配，并在供油系统采用高原补偿器，较好地解决了增压柴油机在高原地区容易出现增压器超温超速的问题。通过对CA6110／125Z1A2柴油机的性能计算与预测，确定了其在平原及高原时增压系统及供油系统的设计参数及柴油机性能在平原调整方案。整车性能试验及用户使用试验结果表明，该高原增压柴油机在青藏高原具有良好的动力性及经济性。     

增压系统海拔自适应和调节能力研究

本文中针对增压柴油机海拔自适应和主动调节能力不清且只得通过大量试验确定的问题，开展增压系统海拔自适应和调节能力的分析方法研究。建立了增压系统海拔自适应能力分析模型，分析了影响海拔自适应能力的影响因素，推导了增压系统调节方式的调节量与海拔适应能力变化的对应关系。在变海拔柴油机性能测试台架完成了试验验证。结果显示海拔自适应能力模型计算结果与试验结果吻合，在不同海拔运行范围内，海拔调节能力的误差均小于5%。     

涡轮增压柴油机MPC增压系统优化设计

采用GT-POWER软件建立某V8涡轮增压柴油机模型,并进行试验校核。使用试验设计模块(DOE)选取对柴油机动力性能影响最大的MPC增压系统结构参数,并采用优化设计模块(Optimizer)确定结构参数。通过对采用定压、脉冲、MPC3种增压系统的柴油机外特性的仿真计算与对比,发现MPC增压系统能够实现柴油机全转速范围内燃油消耗的最优化。从涡轮前排气压力波形可以看出,设计的MPC增压系统改善了1缸和2缸之间的排气干涉。     

车用重型柴油机二级增压系统模拟及试验研究

针对某车用重型柴油机进行了二级增压系统匹配研究,根据产品开发目标要求选择了高、低二级增压器。采用GT-Power软件建立了二级增压柴油机仿真模型,并对柴油机外特性稳态工况性能进行了模拟计算,分析了二级增压系统能量分配对柴油机性能的影响规律。建立了二级增压柴油机测试平台,并进行了外特性、万有特性及排放特性试验。模拟及试验结果表明,二级增压系统可以大幅提高柴油机低速扭矩,改善燃油经济性,拓宽柴油机燃油经济性运行区域,大幅降低柴油机PM排放。     

可变涡轮增压器的模拟研究

利用一维仿真软件,建立某涡轮增压柴油机的仿真模型,与实验结果基本吻合,说明仿真结果具有一定精度。基于上述模型,对该涡轮增压柴油机与可变喷嘴增压器匹配进行数值模拟研究。其稳态工况性能模拟计算结果表明,该增压器与柴油机匹配良好,并可以有效改善发动机经济性,提高低速扭矩。     

柴油机可调两级增压系统仿真分析及试验验证

为了研究柴油机可调两级增压系统,采用 GT-POWER 软件对 WP7 型柴油机可调两级增压系统进行一维建模和仿真分析,分别对稳态工况和动态工况下的仿真计算结果进行验证。结果表明：对于稳态工况,不同负荷条件下循环气缸压力、燃烧放热率的计算结果和试验结果有着非常好的一致性,其中气缸压力计算值与试验值的最大绝对误差为 0.157 MPa,最大相对误差为 1.07%,比燃油耗和进气压力的计算值和试验值也非常吻合,整个负荷范围内比油耗计算值与试验值的最大相对误差为 1.26%,进气压力计算值与试验值的最大相对误差为 1.21%;对于动态工况,扭矩、转速和增压压力变化曲线的计算值和试验值均能吻合得较好,变化趋势基本一致,增压压力计算值和试验值的最大绝对误差约为 14.1 kPa,最大相对误差为 4.85%。该柴油机可调两级增压系统仿真模型具有较高的计算精度。     

采用扫气旁通系统改善车用高增压柴油机低工况性能的计算研究

采用扫气旁通系统（Scavengingby－pass简称Scaby系统）改善车用高增压柴油机低工况性能，运用“有限容积法”一维非定常流动模型进行了模拟计算研究。计算结果表明，采用Scaby系统可以改善车用高增压柴油机的低工况性能，并且能在一定程度上降低柴油机的机械负荷和热负荷。     

车用柴油机谐振涡轮复合增压系统的研究

本文介绍了所开发的适合于车用柴油机的脉冲振废气涡轮复合增压系统，对复合增压柴油机进行了试验研究，并与普通涡轮增压柴油机进行了对比，在较宽广的转速范围内测录了进排气管系中压力波动，充量系数及发动机性能参数，研究结果表明，采用该系统对改善增压柴油机低速性能和烟度有很大的潜力。     

一种用于柴油机与增压系统匹配的模拟计算方法

为进行柴油机和增压系统的匹配,发展了一种模拟计算方法。该计算方法包括缸内工作过程的简化计算、进排气过程计算、柴油机的功率计算、增压系统计算等计算模块。对柴油机缸内过程的计算,采用定容定压循环代替实际循环。对增压系统的计算,是根据压气机特性图和涡轮特性图进行的。对J6110Z增压柴油机进行了模拟计算,模拟计算的结果与试验结果比较接近。     

涡轮增压器与柴油机匹配仿真研究

利用计算结合软件模拟方法研究增压匹配,实现增压器选型。以某增压柴油机二次开发为例,在更高的性能指标要求下,通过计算初选了3款新的增压器。用GT-Power建立增压柴油机模型,标定模型保证其准确性,通过模拟匹配计算最终选定一款,并对其进行了性能预测,结果表明所选增压器达到了开发要求。     

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。     

6102QA型柴油机高原增压的研究

随着柴油机涡轮增压技术的发展及小型涡轮增压器在性能和结构可靠性方面的改进和提高,使车用柴油机增压获得迅速发展。本文着重论述了6102QA型车用柴油机进行高原增压的技术要求;增压系统的设计和改装,与柴油机匹配的J80型涡轮增压器的选型和设计原则;在不同海拔地区(海拔1060m和海拔2300m)增压配机的试验研究结果及其分析等有关问题。     

4102ZQ增压柴油机性能模拟计算

采用AVL Boost性能预测软件对4102ZQ增压柴油机的性能进行了研究。通过计算,对影响柴油机性能指标的主要参数进行对比分析,提出了压缩比、供油相位、配气相位以及排气系统等参数的最佳取值范围,为柴油机改进设计和试验研究提供理论依据和研究方向。     

一个车用增压柴油机的平均值模型

本文提出了一个车用增压柴油机工作过程仿真的平均值模型，这个模型重在描述发动机状态变量的时间平均值，结构紧凑，使用方便，实时计算结果与试验值符合较好，适合于电控柴油机硬件在环仿真系统应用。     

D6114柴油机高海拔功率恢复计算研究

通过模拟大气环境参数和压气机图谱的高原特性修正,建立了D6114柴油机的高原性能仿真模型,并进行了原机变海拔性能计算和不同增压系统的高海拔功率恢复的计算研究。研究表明：随着海拔高度的升高,涡轮增压柴油机的动力性和经济性逐渐恶化;废气放气式增压系统在中间转速可以部分恢复功率,而在高转速时涡轮增压器会超速,影响柴油机正常运行;可调二级增压系统的旁通高压级方案在恢复功率和经济性等方面要好于旁通低压级方案。     

改善重型车用增压中冷电控直喷式柴油机排放的研究

介绍了一种重型车用涡轮增压中冷，电控直喷，可变进气涡流的柴油机，给出其部分性能试验结果，分析研究了燃烧室尺寸和喷油系数参数（喷孔直径，喷油压力，喷孔锥角及喷油定时）对柴油机主要排气污染物ＮＯｘ和碳烟的影响。     

2.0L柴油机用JK48可调喷嘴涡轮增压器的设计研究

根据2.0L增压柴油机参数要求,设计了JK48可调喷嘴涡轮增压器,利用Numeca软件对设计的JK48可调喷嘴涡轮增压器进行了计算分析,进行了JK48可调喷嘴涡轮增压器与发动机的性能匹配试验,将其结果与原机的试验结果进行了比较,研究结果表明,JK48可调涡轮增压器可以满足发动机的性能要求.     

双涡轮增压系统压气机通流特性匹配方法

通过离心式压气机特性图谱分析,建立了压气机通流特性模型来表征节流线。基于压气机通流特性模型,针对车用柴油机典型工况建立了性能指标函数,从而指导增压系统匹配方案的确定。针对典型双涡轮增压系统,明确了增压系统匹配流程,建立基于压气机通流特性的匹配方法。针对某型6缸增压柴油机不同工况的性能参数指标,进行了相继增压系统和可调两级增压系统匹配计算,分别进行了大小增压器和高低压级增压器选型。通过搭建柴油机相继和可调两级增压系统试验台架,试验验证了双涡轮增压系统匹配方案,试验结果表明,所匹配的相继和可调两级增压系统能够满足不同典型工况的压比和流量要求,进而实现柴油机不同工况的性能指标,保证了柴油机全工况范围的正常运行。同时根据柴油机试验结果,以燃油经济性最优为目标,确定了相继和可调两级增压系统全工况控制策略。     

径流涡轮增压柴油机性能预测的研究

本文介绍了作者所指导的科研组在径流涡轮增压柴油机性能预测研究中所取得的进展。它包括特征线法通用程序、容积法程序、结合四种型号的径流涡轮增压柴油机性能预测所进行的研究,并对各种计算结果进行了分析和比较。     

增压柴油机配气相位的优化研究

运用GT-POWER软件研究了配气相位对增压柴油机性能的影响。在各转速工况下分别对进气晚关角和排气早开角进行了计算与分析,获得了不同工况下的最佳值。并根据优化结果,确定了可变配气相位技术（VVT）方案。结果表明,采用VVT后柴油机的性能得到了提高。