柴油机模拟计算及优化

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1、第53卷第8期农业装备与车辆工程2015年8月Vo第l．5353卷第No．88期AGRICULTURALEQUIPMENT&VEHICLEENGINEERINGAugust2015doi：10．3969／j．issn．1673－3142．2015．08．011柴油机模拟计算及优化王旭，薛冬新，宋希庚（116023辽宁省大连市大连理工大学内燃机研究所）［摘要］传统的柴油机设计周期较长且主要依靠经验公式，难以保证设计的精确性。使用计算机模拟软件可以解决这些问题。使用GT－power一维模拟软件对某机型中速柴油机建

2、立仿真模型。通过对模型的计算，得出相关柴油机性能主要参数的模拟结果并与实验值进行对比。进而通过调整模型相关参数，对充量系数、油耗等参数进行优化，为该柴油机设计提供依据和参考。［关键词］模拟；柴油机；优化；充量系数［中图分类号］TK422［文献标志码］A［文章编号］1673-3142(2015)08-0043-07SimulationandOptimizationofDieselEngineWangXu，XueDongxin，SongXigeng（InstituteofInternalCombustionEng

3、ine，DalianUniversityofTechnology，DalianCity，LiaoningProvince116023，China）［Abstract］Traditionalmethodofdieseldesignneedsaverylongperiodanditishardtoachieveaccuracy．Butcomputersimu-lationsoftwarecansolvetheproblemsabove．Inthispaper，thesoftwarenamedGT－powerisu

4、sedtosimulatetheperformanceofmedium－speeddieselengine．Throughthecalculationtothemodel，keyparametersofthedieselcanbeachieved，thenbecom-paredwiththeexperimentalvalue．Ifthegapissmall，therelatedparametercanbechangedtooptimizethevolumetricefficien-cy，fuelconsump

5、tionandsoon．Finally，someguideandreferenceisprovidedfordieseldesign．［Keywords］simulation；diesel；optimize；volumetricefficiency0引言程做出优化分析，为工程实际提供参考和依据，缩短研发周期。随着时代的发展，近些年来对于柴油机性能和排放的要求越来越高，这就要求我们要更加深1模型建立［1］入地研究柴油机的工作过程。但是柴油机内部本文所模拟的机型为直列8缸柴油机，4气实际工作过程非常复杂，比如在对

6、燃烧模型和柴门，增压中冷。增压方式采用定压增压方式，定压油机内气体流动的描述都是采用联立大量的微分条件下涡轮机效率较高，气流所引发振动很小，所方程的方法，所以对柴油机工作过程进行数值计以对叶片强度要求较低，排气系统结构简单，便于［2］算难度很大。但是随着计算机模拟软件的长足［4］排布和保养，可以降低成本。但能量利用率却较发展，我们可以应用boost、gt－power等柴油机模拟低。采用高压共轨喷油方式，燃烧模型采用韦伯模软件来解决这一问题，这类软件是基于一维气体型，使用燃烧分析仪确定韦伯函数的参数。图1为动力

7、学，对柴油机工作过程进行模拟计算，精度较GT－power建模图。［3］高而且计算时间较短。因GT－POWER软件包含模块较全，对内燃机整机分析有独到之处且能与CFD软件良好耦合，所以本文采用此软件进行模拟。通过计算，我们可以更加了解相关参数对于柴油机性能的影响，标定过后的模型可以较为准确地得到很多工程实际中难以测量的参数。通过调整相关参数，可以比较快捷地对柴油机的工程过图1模型图收稿日期：2015－04－07修回日期：2015－04－14Fig．1Model44农业装备与车辆工程2015年2主要技术参数峰值，

8、当转速变大时，热效率和机械效率都发生下降，所以转速越高，油耗曲线上翘越大，在低转速缸径265mm；行程300mm；标定功率2380kW；时，虽然机械效率较高，但是热效率还是占主导作标定转速1000r／min；油耗≤200g／kW·h；转速用，导致油耗上升。范围600～1000r／min；爆发压力180bar；压缩比115．4；压缩余隙0．75mm；发火顺序1－3－5－7－8－6－功率Pe＝Ttqn扭