论文部分内容阅读
任何事物的发展都不是偶然的,而有其一定的必然规律。经过了这么多年的使用,内燃机为人类的生产、生活,甚至于人类文明都做出了重大的贡献,但是这同时也带来了毁灭性的灾难,内燃机的燃烧过程产生的有害物质对大气产生了严重的污染。随着模拟仿真技术的迅速发展,柴油机的数值模拟逐渐能够取代大部分的性能和排放的试验,这对于开发设计节约成本和减少设计周期,还能够预测性能。本文使用的软件有一维仿真软件GT-power和三维流体软件Fulent。根据该增压中冷柴油机的实际状态建立一维单缸模型并调试运行后,需要对整机仿真结果的准确性进行实验验证,通过将缸内最高爆发压力、柴油机功率和最大扭矩、有效燃油消耗率的试验值与仿真值进行对比,以验证该柴油机整机模型的准确性,对该柴油机在100%负荷工况进行模拟仿真,主要是探究阿特金森/米勒循环对柴油机的影响,阿特金森/米勒循环实现方式有两种变凸轮型线米勒循环和平移凸轮型线米勒循环,原机的进气门关闭角为下止点后39°,先通过变凸轮型线的方式将进气门关闭角设置为下止点关闭,然后以下止点为基础型线实现变凸轮型线阿特金森/米勒循环和平移凸轮型线阿特金森/米勒循环。通过改变增压压力的大小(变增压)实现缸内最高爆发压力不变,在此基础上进行变凸轮型线的阿特金森/米勒循环,然后将定增压和变增压变凸轮型线对柴油机的影响进行比较分析。将变增压、定增压变凸轮型线阿特金森/米勒循环和变增压、定增压平移凸轮型线阿特金森/米勒循环进行对比分析。为了进一步降低NOx的排放,通过装配文丘里管来实现柴油机EGR系统,然后与原机的性能和排放进行比较,并选取1%、2%、3%、4%、5%的EGR率探究EGR率对柴油机的性能和排放的影响。通过改变压缩比和喷油提前角分别得到五种方案来仿真模拟,并分析了压缩比和喷油提前角单独作用时对柴油机性能和排放的影响,然后使用DOE多参数优化设计对两种共同作用时对柴油机的性能和排放的影响进行探索,并且结合压缩比和喷油提前角单独对柴油机影响的图像,可以知道在下止点前13°的喷油提前角是最优解。