基于VGT技術(shù)的乘用車柴油機性能提高分析及其優(yōu)化研究.pdf

1、隨著節(jié)能和減排問題的日益突出，柴油發(fā)動機逐漸成為乘用車動力總成的主要選擇之一。可變截面渦輪增壓技術(shù)(VGT)和廢氣再循環(huán)技術(shù)(EGR)作為當(dāng)代乘用車柴油機的關(guān)鍵技術(shù)，越來越被各大企業(yè)和科研機構(gòu)所重視。發(fā)動機性能循環(huán)模擬軟件GT-Power，在發(fā)動機設(shè)計參數(shù)優(yōu)化和性能研發(fā)方面發(fā)揮著重要的作用。
　　 為此，本文以國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃[2008AA11A116]為依托，利用與實驗數(shù)據(jù)校準(zhǔn)過的預(yù)測精度良好的GT-Power數(shù)模，對柴

2、油機匹配VGT以及EGR技術(shù)進行仿真分析，并對其進行相互之間的優(yōu)化匹配，旨在為VGT及EGR的臺架標(biāo)定實驗尋求一種快捷方法，為實機控制策略的制定提供理論指導(dǎo)。本文主要研究工作和創(chuàng)新點如下：
　　 1)對柴油機工作過程進行數(shù)學(xué)描述，探討了仿真計算的理論基礎(chǔ)。建立了GT-Power仿真模型并借助實驗數(shù)據(jù)，對仿真模型進行了校準(zhǔn)驗證，為后續(xù)仿真打下基礎(chǔ)。分析了柴油機與增壓器匹配的理論與評價體系，并以此指導(dǎo)增壓器的選型匹配。通過對不同增壓

3、器匹配結(jié)果的分析，選擇合適的增壓器進行后續(xù)詳細計算。
　　 2)從理論上分析了VGT相對于常規(guī)渦輪增壓器的匹配優(yōu)勢。分別選擇不同工況進行計算，分析不采用EGR時VGT開度對性能的影響。以外特性增壓壓力為目標(biāo)，建立了基于VGT開度值的PID控制模型，得到各轉(zhuǎn)速下的最佳VGT開度曲線。
　　 3)固定VGT開度，進行2500r/min不同負荷不同EGR率的性能仿真，分析高壓EGR引入對發(fā)動機進氣狀況以及性能的影響，并以此提出