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柴油机高压共轨燃油喷射系统仿真优化计算
| 论文题名： | 柴油机高压共轨燃油喷射系统仿真优化计算 |
| 关键词： | 高压共轨燃油喷射系统;喷油规律;遗传算法;柴油机 |
| 摘要： | 柴油机以其优良的燃油经济性和耐久性，成为交通运输领域的主要动力装置，然而较高的氮氧化物和颗粒物排放等不利因素对其优势及发展前景带来了巨大的挑战。燃油喷射系统对柴油机缸内燃烧过程及工作品质有着决定性的影响，一直是研究的热点。高压共轨燃油喷射系统可以根据柴油机运行工况，实时调整喷射压力、喷油量和喷油定时等控制参数，得到了广泛的应用。为了适应日益严格的排放法规并满足节能减排的要求，优化高压共轨燃油喷射系统的控制参数，对提高柴油机的经济性和排放性具有重要的意义。 本文详细分析了高压共轨燃油喷射系统的结构组成及其工作原理，在此基础上，分别用 GT-SUITE软件中的 GT-POWER建立了柴油机仿真模型，用GT-FUEL建立了高压共轨燃油喷射系统的仿真模型，并在GT-SUITE flow平台上实现了两者的耦合计算。计算结果表明，仿真模型具有较高的仿真精度，并能反映喷油规律对柴油机经济性和排放性的影响，满足本文的研究需要。 为了优化计算喷油系统的主要控制参数，用MATLAB编写了遗传算法优化模型，探讨了GT-SUITE与MATLAB联合仿真优化计算的实现方法，用前述建立的柴油机仿真模型和优化模型进行了耦合计算。分别以有效燃油消耗率最低和氮氧化物排放量最低为优化目标，对标定工况和部分负荷时高压共轨燃油喷射系统的共轨压力、喷油次数、喷射定时和喷油量等参数进行了优化计算。 优化计算结果表明，柴油机的排放性和经济性归根到底是由燃烧放热过程决定的，针对特定工况和性能要求优化得到的喷油系统控制参数，能够更好的得到理想喷油规律，从而达到优化燃烧过程的目的，是提高柴油机经济性和排放性的一个有效途径。本文的研究工作为智能柴油机控制策略研究提供了一种有效的设计思路和实现方法，具有一定的理论价值和应用前景。 |
| 作者： | 王立位 |
| 专业： | 轮机工程 |
| 导师： | 孙俊 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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