柴油机冷起动过程的建模与仿真

根据柴油机工作过程特点建立了柴油机工作循环的计算机仿真模型,针对起动过程的一些特定转速进行仿真计算,研究了运转参数和环境状态对起动过程的影响。根据柴油机动态特性仿真模型研究了发动机起动过程转速随时间的变化规律,仿真结果与实测结果均较为吻合。结果表明:环境温度越低,起动转速越高,漏气率越大,摩擦力矩越大,柴油机冷起动越困难;该仿真模型可以确定能使发动机起动成功的最低拖动转速,对起动机和蓄电池的选配具有指导意义。     

一种车用高速柴油机曲柄连杆机构的动力学仿真分析

利用ADAMS／View建立了车用高速柴油机曲柄连杆机构的动力学仿真模型，通过计算机动态仿真实际柴油机的运行，获得了仿真模型的动力学特性数据，得到了与理论分析和实际发动机测试相吻合的结果，为该类型柴油机曲柄连杆机构的优化设计提供了依据。     

加载条件对柴油机瞬态响应的影响研究

应用GT-Power和Simulink软件建立了涡轮增压柴油机的动态模型和联合仿真平台，提出了“自然特性和恒转速”组合方式的测功机加载方式，对高原环境下柴油机瞬态过程进行模拟分析。通过不同的加载条件，分析了柴油机在加速过程中瞬态响应性差的影响因素，研究发现发动机转速和喷油量是影响涡轮增压器响应性的两个重要参数。先快速提升发动机转速，增加进气量，然后恒速加载能够克服增压器滞后现象，快速达到发动机的高负荷状态。应用这种仿真模拟方法，为车辆高原起步过程施加扭矩干预改变发动机运行工况，改善起步响应性提供依据。     

涡轮增压柴油机平均参数模型及其仿真

通过分析涡轮增压柴油机瞬态响应的各种影响因素 ,建立了一个基于平均参数的涡轮增压柴油机的动态仿真模型。针对一台 1 2 1 50ZL柴油机进行了计算 ,得出了其静动态特性。仿真的结果表明 ,这个模型较好地反映了涡轮增压柴油机动态特性 ,可以将此模型应用于整车的动态仿真中。     

一种基于仿真模型的柴油机虚拟标定方法

将一种基于发动机仿真模型的虚拟标定方法应用于某款小排量高压共轨柴油机的电控参数优化标定中。用商用软件建立发动机一维模型,对电控参数进行全局取点和全面虚拟试验。通过自编MATLAB优化算法对仿真试验结果进行计算与分析,完成该款柴油机电控参数的虚拟标定。与常规标定过程相比,虚拟标定方法基本脱离发动机实机试验,不仅可大量节省试验时间及经费,亦有介入发动机早期开发环节的潜力。     

发动机台架试验的动态仿真

利用国际控制界最新流行的动态仿真软件SIMULINK采用图表输入法，建立了发动机测功器台柴动态仿真模型，给出了部分仿真结果。利用该模型，可以方便地进行稳态和动态。况下发动机台架试验仿真，为发动机稳态和动态性能研究提供了一种有效的台架试验仿真方法。     

JK90S可调喷嘴涡轮配机特性的研究

以JK90S可调喷嘴涡轮与WD615.50型柴油机配机试验数据为基础,对采用GT-POWER建立的配机仿真模型进行了校验,使仿真的发动机参数和涡轮的进出口参数与试验值误差小于5%。采用校正后的GT-POWER配机仿真模型,对经过调节喷油量后的WD615.50型柴油机与JK90S增压器的配机运行工况进行仿真计算,确定了可调喷嘴涡轮随发动机工况变化时的最优开度脉谱图。     

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。     

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。     

发动机—测功器系统的动态仿真

简要地介绍了ＳＩＭＵＬＩＮＫ仿真环境，并利用ＳＩＭＵＬＩＮＫ软件和发动机台架试验结果，建立了发动机一测功器系统动态仿真模型，根据该模型，进行了动态仿真，结果表明，使用该模型可以方便地进行稳态和动态工况下发动机性能的仿真，为发动机电控技术的深入研究提供了有效的工具。     

设计参数对液压自由活塞柴油机性能的影响分析

简要介绍了液压自由活塞柴油机的工作原理、动力学仿真模型,通过仿真计算和试验研究,详细分析了设计参数对该柴油机性能的影响规律,获得了影响液压自由活塞柴油机活塞运动规律的主要参数,为压缩比控制、活塞运动规律控制提供了参考依据,为所研制的液压自由活塞柴油机原理样机设计提供理论指导。     

基于灵敏度分析的发动机机体动力修改

建立了某大功率柴油机机体的有限元模型,并用模态试验证实了其可靠性,在该有限元模型的基础上,进行了动态响应分析及灵敏度分析,并在分析结果的指导下进行了机体的动力修改,从而为整机的动力学仿真研究奠定了基础。     

一种可应用于内燃机瞬态仿真的动网格模型

提出了一种基于非结构网格的动态层网格实现算法,结合滑移网格算法构建了基于分块滑移动态层的非结构化内燃机动网格模型,并基于TBD620柴油机建立了计算模型,所有算法都基于课题组自主研发的通用输运方程求解软件实现.流场计算采用适用于可压缩流场的有限体积法及SIMPLE算法.通过数值算例对所开发的滑移网格模型和动态层网格模型进行了验证,最后对内燃机缸内瞬态流场进行了仿真.计算结果表明,所发展的非结构化动网格模型可应用于内燃机瞬态流场的仿真.     

车用电控柴油机喷油器匹配仿真分析研究

本文介绍了车用电控柴油机喷油器匹配仿真分析研究过程。研究结果表明:GT-POWER软件可用于车用电控柴油机喷油器匹配仿真分析研究;所建立的仿真模型能准确模拟车用电控柴油机实际运行工况;确定了C型喷油器为本次仿真计算的最优匹配选择。     

特种车辆柴油机在不同海拔高度的性能预测与分析

以Hiroyasu喷雾和燃烧模型为基础,建立了适应不同海拔环境的特种车辆增压柴油机模型,并利用平原台架试验和海拔3 700 m实车试验对计算结果进行了验证。计算了该柴油机在0～5 000 m海拔实际运行时的动力性、经济性和排放性,预测了不同环境下柴油机热负荷、机械负荷主要参数的变化规律。结果表明,当海拔高度为5 000 m时,柴油机动力性、经济性比平原恶化10%以上;柴油机缸内燃烧温度峰值上升235℃以上,涡前排气温度最多增加150℃左右;最大压升率比平原升高15%以上,NOx排放减少,碳烟排放剧增。     

轿车柴油机气门正时和喷油嘴流量仿真与试验研究

利用AVL BOOST软件建立了柴油机仿真计算模型,针对喷油嘴流量为710 ml/min时全负荷工况下柴油机功率和比油耗进行了计算.计算结果与试验结果的对比表明该计算模型正确有效.在不改变气门升程的情况下,利用该仿真模型对配气正时进行了优化,并在此基础上模拟研究了不同喷油嘴流量对柴油机全负荷性能的影响.结果表明,优化方案可使柴油机中低速扭矩、燃油耗和NOx排放得到改善,且排放可达到欧Ⅳ标准.     

面向HIL应用的大功率柴油机半物理建模方法

为实现控制器硬件在环(Hardware-in-the-loop,HIL)测试,根据半物理建模方法,基于Matlab/Simulink建立了大功率高压共轨柴油机实时仿真模型。介绍了柴油机关键部件的建模原理,并进行了起动、怠速工况和测功机工况下的仿真试验,通过对比分析发现,仿真结果与试验数据误差小于6%,表明所建柴油机模型能够完成控制器控制功能的验证,可以应用于发动机控制策略的前期开发和控制器的HIL测试,模型具有较高的可靠性和通用性。     

柴油机动态过程的非线性特性分析

建立了柴油机调速的非线性模型并进行了试验研究,以此模型为研究对象,采取了广义频率响应函数方法对柴油机系统动态过程的非线性特性进行了分析,指出了在转速变化范围小于100r/min时,柴油机系统表现出线性特征;在转速变化大于150r/min时,系统的非线性特征较为明显。