电控cng发动机增压匹配的仿真计算与优化分析

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1、北京交通大学硕士学位论文中文摘要由柴油机改装的火花塞点燃式天然气发动机与原机相比，动力性会有所下降，当天然气发动机采用稀燃技术后，功率会有进一步的损失，从而增压中冷技术就成为改善天然气发动机动力性的必要手段。于是，天然气发动机与增压器的匹配也就成为一项非常重要的工作。本文首先应用发动机一维模拟软件GT-POWER建立了WT615电控CNG发动机的工作过程计算模型，仿真计算结果与实验结果吻合良好。在此基础上，选取原机具有代表性的四个工况点研究了发动机与增压器的匹配，建立了WT615电控CNG发动机与增压系统的联合运行线，并对外负荷和最大扭矩点转速不同负荷进行了分析

2、，仿真结果显示在外负荷和最大扭矩点转速较高负荷时WT615电控CNG发动机与增压器匹配较好。本文对发动机的进排气系统、燃烧系统、增压系统等的结构参数和发动机的运行参数进行了变参数研究，分析了不同参数对发动机增压效果以及动力性、经济性的影响其规律，研究了发动机增压效果对不同参数的依赖程度，结果表明：发动机增压效果对压缩比、放气阀直径、排气歧管直径、进气总管直径等结构参数和进气门凸轮定时角、排气门凸轮定时角、过量空气系数、中冷器内壁温度等运行参数的依赖程度比较大。然后选定充气效率为目标函数，以涡轮进口温度为约束条件，分别选取压缩比、放气阀直径、排气歧管直径、进气总管

3、直径和进气门凸轮定时角、排气门凸轮定时角、过量空气系数作为寻优变量进行了优化研究，获得了相应参数的最优组合。关键词：电控CNG发动机；GT—POWER；增压匹配；优化研究分类号：ABSTRACTThepowercapabilityofthesparkignitionenginefueledwithnaturalgaswhichWillsrefitfromadieselwoulddecline，evenwhenleanbumused，thesituationwouldbeworse．Therefore，theturbochargingtechnologywasne

4、edtoimprovethepowercapabilityofthenaturalgasengine．Andthen，itwastobeveryimportanttomatchthenaturalgasenginewithturbochargers．ThethesisbasedonsoftwareGT-POWERisappliedforestablishingthecalculationmodelofturbochargedandelectronicallycontrolledCNGengine，thepredictionscanaccordwiththeexp

5、erimentresultsaccurately．Onmebasisofmodel．thestudyofthematchingoftheengineandtheturbochargeronfourrepresentativeworkconditionsWasonintermsofGT-POWER’Smethodstepbystep．Andthen，thecombinationoperatingcurveoftheturbochargerandtheengineisestablished，andexternalcharacteristiesandmaximumto

6、rque’Scharacteristiesoftheengineareanalyzed，Simulationresultsshowedthattheengineandthesuperchargermatchbetter．‘Inthispaper,theparametersofthemainstructureofintake／exhaustsystem，combustionsystem，pressurizationsystemandtheoprationparametersoftheCNGenginemodelwerevariedandsimulationswer

7、eruned．Effectsofdifferentparametersontheengineturbochargingaswellasthepower,economycapabilityoftheenginewereanalyzed，andthenthelawoftheeffectsWassummarized．Andthen，relativeeffectsofdifferentparameters’relativevaryingontheengineturbochargingwereinvestigated，therusultswerethatthemainst

8、ructureparam