基于AVL BOOST的16V190燃气发动机配气相位的仿真与优化.pdf

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1、第33卷第2期2016年4月内燃机与动力装置I．C．E&PowerplantV01．33No．2Apr．2016【模拟计算】基于AVLBOOST的16V190燃气发动机配气相位的仿真与优化毕红亮(胜利油田胜利动力机械集团有限公司，山东东营257032)摘要：采用AVLBOOST发动机模拟分析软件建立16V190燃气发动机仿真计算模型，在额定转速、全负荷-r-ST，分别对不同的配气相位角度进行仿真分析计算，对比排气歧管温度、燃气消耗率、爆发压力及功率等参数，为确定合理的配气相位及改善发动机性能提供依据。关键词：燃气发动机；配气

2、相位；AVLBOOST中图分类号：TK432文献标志码：A文章编号：1673—6397(2016)02—0060—04SimulationandOptimizationofValveTimingon16V190GasEnginesBasedonAVLBOOSTBIHong—liang(ShengliOilfieldShengliPowerMachineryGroupCo．，Ltd，Dongying257032，China)Abstract：Thesimulationmodelofa16V190gasen西neisbuiltb

3、asedonsimulationsoftwareAVLBOOST．Underafull—loadconditionatratedspeed，simulationanalysisandcalculationaredonerespectivelyfordifferentvalvetimingangles，comparingtheseparametersofmanifoldtempera-ture，gasconsumptionrate，peakfirepressure，powerandothers．Thisresearchprov

4、idedthebasisfordeterminingareasonabledistributionofvalvetimingandimprovingengineperformance．KeyWords：GasEngine；ValveTiming；AVLBOOST引言配气相位直接影响发动机的进、排气性能，对燃烧过程的好坏起着至关重要的作用，所以对发动机的动力性、经济性及排放性都有极其重要的影响。川。本文主要利用AVLBOOST发动机工作循环模拟计算软件，对16V190燃气发动机(下文简称燃气机)在额定转速1000r／min下的

5、配气相位进行优化设计。1模型建立采用AVLBOOST发动机工作循环模拟计算软件，以16V190燃气机为原型机进行建模，建模时主要考虑发动机进气系统、排气系统、燃烧模型、摩擦功、加载热传递等边界条件，并根据原型机的试验数据进行模型标定。2J。模拟计算前，应用试验数据对模型进行校准。表1为16V190燃气机的主要技术参数。其中燃气按CH。浓度95％的天然气进行计算。表116V190燃气机的主要技术参数机型16V190型式吸气方式缸径／mm冲程／mm总排量／L压缩比标定功率／kW燃气消耗率／g／kW-hV型、四冲程、水冷增压中冷1

6、9021095．3ll1200198根据16V190燃气机的主要技术参数，建立如作者简介：毕红亮(1983一)，男，山东东营人，本科，工程师，主要研究方向为发动机总体设计。收稿日期：2015—12—092016年第2期毕红亮：基于AVLBOOST的16V190燃气发动机配气相位的仿真与优化图1所示的仿真计算模型。2模型验证图116V190燃气发动机的BOOST计算模型仿真计算模型建立以后，对16V190燃气机进行仿真计算，为验证模型的可靠性，进行试验验证，将计算结果与实际测量结果进行对比分析，得出表2。表2实测值与计算值比较

7、表2中，16V190燃气机在转速1000r／min全负荷工况下，实测值与计算值之间的误差较小，故可将模拟值作为分析和研究的依据，以该计算模型为基础进行相应的仿真计算具有一定的可信度。3配气相位优化合理的配气相位是提高发动机动力性、经济性的一种有效方法，且对排气能量的利用、容积效率以及扫气均有重要影响。在发动机中，配气相位包括进气提前角、进气迟闭角、排气提前角、排气迟闭角。其中以进气迟闭角和排气提前角更为重要。进气迟闭角对进气充量影响较大，排气提前角对换气影响较大⋯。本文主要分析进气迟闭角、排气提前角及气门重叠角在其它配气角度

8、不变的情况下，对发动机排气歧管温度、功率、比气耗等性能的影响，根据仿真结果，确定一个合理的配气相位。3．1进气迟闭角的影响进气迟闭角利用进气过程中形成的气流惯性，实现向气缸的过后充气，增加缸内充量，在进气终了时，缸内压力等于或略高于进气管压力，增大了充气效率。但过大的进气迟闭角，可能导致发