车用涡轮增压柴油机瞬态过程研究

摘要

车用柴油机在运营条件下,其在瞬态工况下的行驶时间、燃油消耗及有害排放等均占主导地位,柴油机瞬态工况的研究对提高发动机经济性、排放性能至关重要.基于充-排法建立柴油机及其附件系统工作过程模型,充分考虑瞬态过程对缸内传热、燃烧、滞燃期、增压中冷等子系统的影响,建立柴油机瞬态曲轴动力学及摩擦转矩计算模型,在Matlab/Simulink环境下集成了1种计算简便、快速且通用性较强的涡轮增压柴油机系统瞬态过程仿真平台.仿真和验证结果表明:柴油机稳态及加速瞬态工况仿真结果均与实际情况相符,模型设计合理准确;瞬态工况下,涡轮迟滞时间约为0.14s,导致柴油机加速开始阶段过量空气系数降低、油气混合不均匀、燃烧品质下降.发动机转速、转矩、车速及档位之间相互影响,彼此牵制,车辆行驶过程中的加速、换档、减速等过程均会使发动机经历瞬态过程.