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。     

基于灰狼算法的柴油机高海拔油气参数优化

针对高原环境柴油机工作恶化的问题,利用灰狼算法对柴油机可调增压参数和喷油参数进行协同优化,得到了满足柴油机状态约束条件的最优参数组合。建立某V8可调两级增压柴油机GT-Power仿真模型,利用其生成不同输入参数下的样本数据训练神经网络,生成面向优化的MLP神经网络模型。通过灰狼算法获取不同转速下的最优高低压级涡轮旁通阀开度和循环喷油量组合,在海拔4 000 m(环境压力57.6 kPa)条件下,对于最大扭矩点2 000 r/min和最高转速点3 000 r/min,可以在油耗上升5.73%和5.90%时使功率分别达到平原环境的94.88%和77.42%。     

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。