涡轮增压柴油机建模与仿真的研究

摘要

伴随着世界范围内能源的日益匮乏和对环保要求的日益严格，人们对车用柴油机提出了更高的要求。本文在分析涡轮增压器与柴油机匹配时所存在问题的基础上，研究了变几何涡轮增压器在全工况范围内与柴油机的匹配问题。通过分析涡轮增压柴油机的稳态工况和瞬态工况下的工作特性，确定了变几何涡轮增压柴油机在不同工况的控制策略。文章基于平均值模型的概念，采用理论和实验数据相结合的方法建立了涡轮增压柴油机的连续数学模型。通过变周期采样对涡轮增压柴油机系统进行了离散化，建立了涡轮增压柴油机的离散数学模型。分析了涡轮增压柴油机离散数学模型相对于连续数学模型在对象描述方面以及控制系统设计方面的优势，并对涡轮增压柴油机数学模型进行了动态仿真。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1课题背景

1.2增压技术的发展及研究现状

1.2.1增压技术及其类型

1.2.2涡轮增压的发展及研究现状

1.3仿真技术简介

1.4本文研究内容

第2章涡轮增压器与柴油机的匹配与控制

2.1涡轮增压器与柴油机的匹配

2.1.1发动机与压气机的匹配

2.1.2发动机与涡轮的匹配

2.1.3压气机与涡轮的匹配

2.1.4发动机与增压器的匹配

2.2涡轮增压柴油机存在的问题与改进措施

2.2.1常规涡轮增压柴油机存在的问题

2.2.2涡轮增压柴油机匹配性能的改进措施

2.3变几何涡轮增压的原理与控制

2.3.1变几何涡轮增压器的原理

2.3.2变几何涡轮增压柴油机的控制策略

2.3.3变几何涡轮增压柴油机的控制系统

2.4本章小结

第3章涡轮增压柴油机数学模型的建立

3.1引言

3.2涡轮增压柴油机连续模型的建立

3.2.1柴油机模型

3.2.2压气机模型

3.2.3涡轮模型

3.2.4增压器转轴模型

3.3涡轮增压柴油机离散模型的建立

3.3.1柴油机模型

3.3.2压气机模型

3.3.3涡轮模型

3.3.4增压器转轴模型

3.3.5变周期采样模型

3.4本章小结

第4章涡轮增压柴油机的仿真分析

4.1引言

4.2连续模型的增压柴油机仿真分析

4.2.1仿真模型的建立

4.2.2仿真与结果分析

4.3离散模型的增压柴油机仿真分析

4.3.1仿真模型的建立

4.3.2仿真与结果分析

4.4本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明

哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书

致谢