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柴油机米勒循环与相继增压系统的研究
| 论文题名： | 柴油机米勒循环与相继增压系统的研究 |
| 关键词： | 船用柴油机;进气门晚关;米勒循环;相继增压;喘振控制 |
| 摘要： | 船用柴油机的技术发展目标一直以来都是低排放、低能耗、高强化、高功率，米勒循环技术和相继增压技术应运而生，米勒循环技术的目的主要是降低燃油消耗率以及NOx的排放量，相继增压技术满足了柴油机不同负荷时的进气量，弥补了米勒循环导致的进气不足。 本文以某16V柴油机为研究对象，建立AVL-Boost仿真模型，在保持喷油量不变的情况下，对柴油机在部分负荷下采用进气门晚关米勒循环的影响进行了研究，采用简单涡轮模型，调整各负荷时的进气量与原机相应负荷一致。从发动机能量平衡的角度，分别从柴油机的泵气损失、机械摩擦损失、传热损失和排气散热量等方面分析了不同进气门晚关角带来的影响。研究结果显示：适当的进气门晚关角度可以降低柴油机的泵气损失、传热损失和排气散热量，改善了柴油机的动力性和经济性，负荷越低，改善程度越明显。 相继增压系统在切换过程中容易出现增压器的喘振和柴油机的转速波动，需要设计控制策略保证切换过程的平稳进行。本文以某16V柴油机为研究对象，通过GT-Power对相继增压系统进行稳态匹配，确定了相继增压系统的切换点为1600r/min，在此基础上联合MATLAB/Simulink仿真平台，建立相继增压柴油机瞬态仿真模型，对受控增压器的切入切出过程进行仿真研究。研究结果表明：当受控增压器切入时，空气阀较燃气阀延迟1.5s开启时，可以有效避免增压器喘振；当受控增压器切出时，空气阀与燃气阀同时关闭，增压器不会发生喘振。 |
| 作者： | 张鑫华 |
| 专业： | 动力工程及工程热物理 |
| 导师： | 许俊峰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中北大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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