摘要：用于船舶上的相继增压柴油机运行环境恶劣,为提高运行过程的安全性和可靠性,建立了性能参数状态及趋势实时在线仿真模型。对于波动大的数据如涡轮增压器转速、涡轮后排气温度等,采用原始序列变换的方法,使改进后的模型能充分利用原始数据提供的信息,有效解决了其预测精度低的问题。利用MATLAB编写了灰色预测程序,并采用GUI设计和建立了灰色预测仿真平台。通过将平台仿真结果与试验数据对比表明:改进后的GM(1,1)模型不仅能对单调数列进行精确预测,也可对波动数据序列进行精确预测。

摘要：针对增压柴油机废气再循环(EGR)性能评估问题,特别是"小样本"下的最优决策,提出了一种基于不等权优化的评估及决策方法。首先,在TBD234V12型相继增压柴油机上搭建高压废气再循环系统,采集柴油机缸内爆压、燃油消耗率、NO_x、CO及烟度等主要参数试验数据,建立最优关联分析模型,用来不同EGR方案的初步评价。其次,根据柴油机不同负荷工况,通过客观优化方法建立综合评价模型。最后,基于MATLAB GUIDE设计和建立了增压柴油机EGR性能综合评估及最优决策仿真平台。仿真结果表明:低负荷时小EGR率对应的综合评估值更高,因此宜采用较小EGR率;高负荷时,较低EGR率对应的综合评估值较低,较高EGR率获得了更高的评估值,但是过高的EGR率的综合评估值反而下降,因此不宜采用过高EGR率。仿真优化平台可以快捷、方便地解决增压柴油机EGR性能评估及最优决策问题。

摘要：针对增压柴油机废气再循环(EGR)性能评估及最佳EGR率确定问题,提出了一种基于优化多目标灰色决策的评估方法。该方法选取柴油机主要运行参数为决策目标,以不同EGR率下各性能参数的实验数据作为效果样本矩阵,构建初始多目标灰色决策模型;将EGR燃烧与排放性能之间的折衷问题转化为决策模型的目标权重问题,根据增压柴油机不同工况下的EGR特点,采用专家打分初步确定NOx的排放量权重经验指数,通过灰关联分析法求解初始主观权重,并结合熵权法分析求解主客观综合权重,最终建立不等权多目标灰色局势决策优化模型。基于Matlab Guide设计并创建了增压柴油机EGR性能评估及决策仿真平台,仿真结果表明:优化后的模型及仿真平台可以实现不同工况下EGR率的性能评估及最优决策,且有效提高了仿真效率,决策结果较为合理,与目前普遍采用的确定原则基本保持一致,对增压柴油机EGR的优化研究及工程应用具有一定的参考意义。

摘要：以某V型增压柴油机为研究对象,选定原机额定工况为设计工况点,设计并搭配了文丘里管式高压废气再循环(Exhaust gas re-circulation,EGR)系统。通过试验研究了不同工况下、不同EGR率对柴油机燃烧与排放性能的影响,在此基础上,针对不同工况下的EGR性能评估及最佳EGR率的确定问题,提出了一种基于灰关联分析优化的多目标灰色决策评估方法。试验结果表明,利用文丘里管可以达到废气的引射要求,能够有效改善柴油机的排放性能。当EGR率升至8%左右时,所有工况点的NOx均能降低25%左右,但烟度及油耗小幅增长;同转速下,柴油机在高负荷、高EGR率时烟度排放量更高,NOx的排放量基本随着EGR率的升高而直线降低;通过优化评估方法可以获得各工况的最佳EGR率,柴油机在低转速工况时,小EGR率获得了更高的综合评估值,因此宜采用小EGR率;随着转速提升,较高EGR率获得更高的评估值;当柴油机转速过高时,过高的EGR率取得的评估值反而下降,因此不宜采取过高EGR率。

摘要：针对某型相继增压柴油设计了一种新型的燃气阀。新型燃气阎采用了挡板蝶阀，密封材料采用石墨材料。在柴油机上新型燃气闽与原用燃气阀进行了性能对比试验，测量和对比了相继增压柴油机在不同负荷，不同增压器数下的油耗、涡轮前温度以及增压器的工作状态的一致性。结果表明，采用所设计的燃气阀后油耗最高降低了2410mg／（kW·h），涡轮前温度降低10K以上，同时基本增压器和受控增压器的工作状态一致性得到了大幅度的改善，最大的转速差仅为600r／min。验证了新型燃气阀对柴油机性能有明显的改善。

摘要：为了解决增压柴油机不同工况不同EGR率下燃烧与排放优化问题,通过试验获取不同EGR率下柴油机的运行参数,选取燃油消耗率、NOX、碳烟和缸内最高燃烧压力等指标为决策目标,建立了基于多目标灰色决策的增压柴油机EGR性能评估模型,进而决策出最优EGR方案。利用MATLAB设计了EGR性能评估仿真平台,简化了建模过程,提高了仿真计算效率。通过仿真实例表明了仿真模型及平台的有效性和实用性,对EGR性能的优化具有一定的参考价值。

摘要：设计了TBD234V12柴油机大小涡轮三区相继增压控制系统。以西门子S7-300系列PLC为核心构建控制系统的硬件配置,用STEP 7软件编写控制程序来满足柴油机大小涡轮相继增压系统的控制要求,其主要控制参数为切换转速和切换延迟。用组态王(King View)软件设计控制系统的监控界面。经调试运行表明,基于PLC的柴油机大小涡轮相继增压控制系统安全可靠。

摘要：为改善低工况条件下因增压压力不足而造成柴油机缸内燃烧恶化问题,将两级增压(two-stage turbocharging,TST)与相继增压(sequential turbocharging,STC)技术相结合.首先,通过推进特性试验进行两级相继增压与柴油机匹配计算,确定增压器型号;其次,利用GT-power软件得到增压器与柴油机联合运行曲线,验证方案的可行性;最后,进行台架试验,分析推进特性和负荷特性下两级相继增压对柴油机性能影响.试验结果表明:推进特性条件下,在0~50%负荷区间,采用单涡轮增压(1TC)可以改善燃烧恶化问题;在50%~100%负荷区间,采用双涡轮增压(2TC)能够进一步提高空燃比,改善缸内燃烧,尤其在60%负荷下,燃油消耗率相比原机降低8.08%;两级相继增压模式在低转速、全扭矩及中高转速、高扭矩运行区域,可实现增压器的良好匹配.

摘要：可变喷嘴涡轮增压器(VNT)是改善高增压柴油机部分负荷性能的重要技术措施,其控制系统是VNT柴油机的重要组成部分。以单片机为控制核心,根据信号类型特点设计外围电路,以步进电机为执行机构,编制了控制程序,实现了数据采集、步进电机驱动等功能。运行结果表明,控制系统采集信号稳定、可靠,可以根据控制算法对VNT扩压器喷嘴叶片位置进行有效控制。

摘要：电辅助涡轮增压技术(EAT)是能够有效解决传统涡轮增压发动机启动或加速时进气不足、瞬态响应差等问题,实现内燃机动力系统电气化的重要技术手段。基于流体动压轴承润滑理论结合转子运动控制方程,建立由浮环轴承支承的某型涡轮增压器转子系统动力学有限元模型并进行轴心轨迹试验,采用数值计算方法对不同轴承支撑形式的EAT正常转子和不平衡转子的非线性转子动力学特性进行深入研究。结果表明,在EAT运行较宽的转速范围内,其转子具有广泛的次同步振动,转子动力学行为复杂且浮环轴承支撑的转子明显具有更高的次同步振动振幅;半浮环轴承支撑的转子油膜涡动振动的能量远小于基频振动的能量,表现出更良好的减振作用,可以很好地抑制油膜的涡动/振荡。本文研究内容可以有效地辅助EAT的研究工作,提高其整机的NVH性能。