采用电子控制系统的涡轮增压柴油机的模拟研究

通过对涡轮增压柴油机变工况性能的模拟计算，确定了采用相继增压的柴油机增压器的切换点，及可变增压空气加热及冷却规律，并在自行研制的数学式电子调速系统上开发了模拟ＭＴＵ５９５系列柴油机的ＥＣＳ系统。     

涡轮增压柴油机瞬态特性的改善

1 涡轮增压柴油机瞬态特性分析 涡轮增压柴油机瞬态特性问题从20世纪60年代后期就已经引起关注,人们发现涡轮增压柴油机不能像非增压柴油机那样很快地响应负荷和速度的突然变化,而今随着柴油机的增压程度进一步提高,瞬态特性愈加恶化,使得涡轮增压柴油机在一些场合的应用中产生了困难,主要有:     

过量空气系数α在船用增压柴油机中的作用和意义

通过对船用低速废气涡轮增压柴油机过量空气系数α的论述，讨论了过量空气系数α在今天大型低速柴油机上的作用和意义，提出了在柴油机运行管理中保持过量空气参数α值最大的基本准则这个新的概念。并且对当前国内外在船用增压柴油机方面的一些先进技术和措施进行了探讨。     

国家机械工业技术发展基金课题——“中、小功率增压柴油机工作过程参数的优化设计”通过鉴定

近十多年来,国外车用增压柴油机正在迅速发展,大型卡车、载重汽车及拖拉机大多采用涡轮增压柴油机,小轿车也趋采用.而在我国,车用增压柴油机的发展尚属初始阶段.上海内燃机研究所和上海交大动力机械工程系共同承担了国家机械工业技术发展基金项目:“中、小功率增压柴油机工作过程参数的优化设计”,他们历时三年,通力合作,深入地进行了柴油机工作模拟计算:最     

柴油机高增压技术

一、柴油机发展的必然趋势——高增压柴油机至今仍是一种最重要的船用动力机,它占领着单机功率55,000马力以下广阔的功率范围。柴油机之所以能在船上比其他动力机运用得广泛,是因为它结构紧凑、造价低、经济性高和寿命长。柴油机取得迅速发展是与它的高增压化分不开的。增压一出现,就使柴油机功率上升30～50％;以后随着增压度提高,功率上升100％;1970年以后,出现了二台增压器串联的两级增压,使柴油机功率提高150～200％。1972年出现的超高增压,     

6200ZLC型柴油机增压系统强化研究

介绍6200ZLC型柴油机增压系统强化的途径。通过分析增压系统的强化因素,认为提高增压度并且降低进气温度,可充分利用废气能量提高进气压力,提高废气涡轮增压柴油机的通流能力以及加大进气总管的容积是影响增压效果的主要原因。结合柴油机与增压器配合特性的调整,达到了提高柴油机输出功率的目的。     

230柴油机超高增压系统选型研究

探讨了 ２０Ｖ２３０柴油机实现Ｐ_（ｍｅ）＝ ２．５ＭＰａ超高增压的技术途径,总结了目前的各种超高增压柴油机所采取的技术措施,分析了顾氏系统、相继增压系统和高工况放气系统的柴油机性能,提出了“相继增压与顾氏系统相结合的复合涡轮增压系统”,并对增压系统选型及整机布置进行了讨论。     

相继增压柴油机控制系统及实验研究

相继增压是改善高增压柴油机低工况性能的有效方法。本文以MWMTBD234V8柴油机为试验机型。将其常规的涡轮增压系统改装为相继增压,对进、排气控制阀进行了设计及试验研究,开发了MWMTBD234V8柴油机采用相继增压系统的实验数据采集及进、排气阀的控制系统,并对该机进行了性能试验,试验结果表明MWMTBD234V8型柴油机采用相继增压后其低工况的动力性能和经济性能均得到了明显的提高。     

涡轮增压柴油机水下工况的研究

通过建立的将涡轮增压柴油机改装为水下工况的试验台架,在工作过程模拟,优化计算的基础上,对柴油机参数进行了优化,验证,完成了涡轮增压柴油机的水下工况改装研究。     

涡轮增压柴油机在脉冲负载下的瞬态特性仿真与试验研究

基于管内一维非定常流动和缸内容积法,搭建了废气涡轮增压柴油机仿真平台,其中包括气缸模型、进排气管路模型、涡轮增压模型、中冷器模型及喷油控制模型。进行了脉冲负载下废气涡轮增压柴油机瞬态工作过程模拟计算,结果显示,仿真值与试验数据有较好的一致性。同时,得到了涡轮增压柴油机在脉冲负载下的瞬态工作特性,并提出了一些脉冲负载下改进涡轮增压器和柴油机匹配的措施。     

补燃增压柴油机系统经济性的(火用)成本分析法

本文提出了由柴油机、补燃增压系统、涡轮增压系统、动力涡轮系统组成的补燃增压柴油机总能系统的(火用)成本会计分析式,并利用拉格朗日乘数法寻出了总能系统的最佳成本核算式。给出的算例表明,恰当地选择总能系统的输出功率,既可使总能系统的油耗率降到常规增压柴油机的水平,又可使其发挥输出功率大的潜在经济效益。补燃增压的6135柴油机应用于8～9×10~2kW制冷量的离心式制冷机组上的经济分析,支持了算例的结果。论文认为,在民用动力工程方面补燃增压柴油机总能系统是有应用前途的。     

增压柴油机的数学模拟及进排气正时的优化计算

建立了增压柴油机过程模拟的数学模型,模拟计算了135增压柴油机的工作过程,并通过变量分离,着重分析了进排气正时调控对增压柴油机的燃油经济性的影响,最后以燃油经济性为目标函数,对进排气正时进行了优化计算。     

采用相继增压技术的柴油机低工况性能研究

柴油机作为船用主机需满足全工况工作的性能要求,为了改善其低工况性能,对柴油机进行了相继增压系统的改造,达到了体积小、结构简单、易于维修、可靠性高的设计目的。在此基础上进行了相继增压柴油机的计算,确定了相继增压的切换点,并对改造后的柴油机进行了螺旋桨特性、限制特性、万有特性的试验研究,分析了柴油机1TC工况与2TC工况不同特性的动力性能与经济性能。     

关于MTU柴油机的新技术

本文主要介绍了MTU柴油机的顺序增压系统等几个新技术，通过这些新技术在柴油机上的运用，对高速艇的主机选型和使用都具有积极意义。     

相继增压柴油机准稳态建模及仿真研究

介绍了基于增压柴油机各个部分的稳态特性、基本的动力学和热力学方程、稳态试验数据和经验公式的相继增压柴油机准稳态数学模型的建立方法。文中，依次介绍了柴油机各个部件的模型：调速器模型、柴油机本体模型、压气机模型、涡轮模型和增压器本体模型、中冷器模型，并将它们综合成柴油机整体模型，即相继增压柴油机准稳态模型，并利用柴油机的试验数据，对该数学模型进行了校验。     

船用高速柴油机多台增压器相继增压计算分析

介绍了多台增压器相继增压系统的工作原理及系统组成,并建立了某船用V型高速柴油机采用四台增压器相继增压的计算模型.计算结果表明,采用多台增压器进行相继增压可以明显地改善柴油机低工况性能,有效地扩大柴油机作为船用主机的低工况运行范围.     

中速高增压柴油机二冲程或四冲程的选择

本文扼要讨论了在设计一台新型高增压中速柴油机时如何决定柴油机的冲程数问题。并试从性能、强度、使用以及增压系统和增压器等不同角度来进行分析和比较。设计一台新型高增压柴油机时,首先就碰到冲程数的选择问题。就中速高增压柴油机的现状而言,二冲程和四冲程这两种型式兼而有之。表l和表2为若干台国外中速高增压柴油机的主要性能参数。从表中可看出采用四冲程比较多。从发展的新机型来看,除个别外,也以采用四冲程     

直喷式柴油机高强化燃烧新技术研究

抓住影响柴油机燃烧过程的主要因素,通过提高混合气形成质量,采用稀薄均质预混合燃烧方式,控制上止点着火,获得理想放热规律.在4气门135型直喷式试验机上取得了经济性和排放性全面改善的试验效果.文中还介绍了模拟增压试验-不同增压比、气门重叠角、喷油定时及喷孔尺寸-的实验研究情况.结果表明:适当提高增压比和加大气门重叠角,是实现柴油机强化燃烧的重要措施.     

高速大功率万能单缸试验机

<正>160～230高速大功率柴油机万能单缸试验机已在镇江船舶学院建成并投入使用。本机是目前国内缸径和行程最大的高速大功率柴油机万能单缸试验机,完全能够满足现代柴油机高增压和超高增压研究试验的要求。它具有不停机无级变压缩比和配气定时的功能,这些特有的优点使本单缸机应用于这类柴油机的单缸研究试验上具有显著的优越性。     

可变截面涡轮增压瞬态性能仿真研究

为研究可变截面涡轮喷嘴开度对发动机的性能影响,建立GT-power和MATLB/Simulink联合仿真模型。采用GT-power软件建立的TBD234V12可变截面涡轮增压柴油机仿真模型研究发动机稳态性能,联合MATLB/Simulink软件建立的可变截面涡轮增压柴油机控制模型,对发动机瞬态性能进行仿真计算。结果表明:在发动机瞬态工况下,可变截面涡轮增压系统可以明显改善常规增压柴油机的动力性、经济性和动态响应特性,并且有效降低增压柴油机的时滞性,涡轮迟滞时间的降幅约为30%。