压缩比对柴油机性能的影响.docx

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1、压缩比对柴油机性能的影响一柴油机的建模1.1GT-POWER的介绍GT—SUITE是一个集成化的CAE软件包，要应用于发动机、动力系统、车辆性能等的设计和分析工作，包括下列模块:GT-POWER,GT-COOL,GT-DRIVE等。其中GT—POWER已经被用于全球众多领先的发动机和车辆的制造厂、研究所，是一款几乎成为工业标准的发动机仿真软件。它具有使用方便以及与GT—SUITE其它模块高度集成等优势。在同类软件中,GT—POWER是最全面、最灵活的一种仿真软件，市场占有率最高，适用于许多研究开发项目。GT—POWER可以用于

2、发动机稳态和瞬态的仿真计算，也可以用于发动机／动力系统的控制系统分析。它适用于几乎所有形式的内燃机，同时用它的部件可以搭建出用户设计的各种新型发动机。GT—Power的主要应用于:(1)发动机定工况、变工况的计算;(2)功率、扭矩、油耗等性能参数的计算;(3)涡轮增压器匹配和响应特性，废气旁通阀的设计;(4)气门升程曲线和正时的优化;(5)进排气系统／机体干扰分析;(6)管路系统温度，气缸部件的热分析;(7)EGR(废气再循环)管路系统的设计;(8)迸排气的噪声，消声器、谐振腔的设计;(9)发动机控制功能的设计;(10)燃烧分

3、析，HC、CO、NOX和碳烟的排放分析;1.2基本功能模块及其功能的介绍（1）GT-power模型数据库（Template）的组织体系，GT-power的模块数据库是用户建模的基础，根据物理模型的特点，数据库主要分为七大类：●Flow：与流动有关的模块，如管道、阀门等，同时还包括气体、燃油的特性数据等。这是GT-power使用频率最高的一类模块。●Mechanial：与机械结构有关的模块，如弹簧、内燃机机体等，还有多种金属的特性数据等。●Thermal：附加的一些热计算模块，如有限元热计算模块等。●Electrical：与电、

4、磁有关的模块，如电动机、电池、电磁阀等。●Control：与控制系统有关的模块，如PID、传感器等。●Analysis：与数据分析有关的模块，如FFT、监视器等。●General：通用的模块，如各种循环工况的速度曲线、数据表等。（2）GT-power模块的分类标准以上数据库分类中的每一类，其模块又可分为4类：●Component：基本模块。用于描述物理、化学现象的基本模块。●Compound：复合模块。由Component和Connection等组成的模块封装。GT-power将一些常见的复杂结构表示为一个模块，如内燃机机体、

5、车体等，节省了用户的建模时间。●Connection：连接模块。在GT-SUITE中规定——任何Component和Compound之间都需要由Connection连接。●Reference：参考模块。主要是计算模块和内置模块，如燃烧模块、材料的特性数据等。还有另外几个小类：Control/Analysis、Sensor/Actuator等。1.3柴油机的主要参数缸径：100mm压缩比：16.5初始温度：300℃初始大气压：1MPa凸轮正时角:239°气阀间隙：0.1mm启发参考直径:45.5mm进气管长度：100mm进气歧管

6、长度：150mm排气管长度：60mm排气歧管长度：150mm壁温：450℃1.4柴油机的建模(1)启动GT-ISE，点击开始键在菜单中开启或直接双击GT-ISE图标；(2)创建新模型，在用户界面或操作平台上点击新建文件（file），在弹出的窗口中选择GTProjectMap并点击OK按扭，在弹出的窗口中选择GT-POWER，同样点击OK按扭，此时新模型已创建。(3)加载模板，在操作平台上点击图标，用鼠标拖动数据库中的模板到模型管理器区域中，以备用；(4)定义对象，双击模型管理器区域中的模板图标，进入编辑页面，输入所需数据,或指

7、针变量,参变量,在每个数据空点鼠标右键可以显示允许输入得数据类型及范围。(5)模板连接，用鼠标将已编辑好的模板拖动到建模区域，点击连接图标，进行模板之间的连接。柴油机POWER模型整个模块的连接结束之后，要对一些参变量进行赋值，通过特性参数的不同数值进行比较，以达到性能分析的目的，在此过程中，可以发现模块建立所产生的错误，在保证所有错误都被改正之后，工作循环的模拟才能继续。其具体操作见下：(1)运行参数设置①直接点击用户界面的图标，表示Runsetup，分别在弹出的窗口点击Lengend和Timecontrol页面，输入所模拟

8、的名称，参变量名称及运行周期，循环次数等；②直接点击用户界面的图标，表示Casesetup，为参变量附值，增加运行工况数，以进行结果比较；③鼠标双击零件，打开编辑界面，进入Plotstation页面，将需要输出曲线的量勾上。(2)保存模型，点击图标；(3)运行程序，先点预处理