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智能控制与混合动力

摘要

柴油机的动力性和经济性是评价柴油机性能优劣的指标之一，同时随着“双碳”战略的提出和排放法规的日益严格，本文依据典型机型5X-52的主要设计参数，利用GT-POWER软件建立了一维稳态仿真运算模型，利用试验数据对模型进行验证。在此基础上，搭建了四缸低速二冲程柴油机（4X-52）模型并完成了模型仿真验证，研究了压缩比、行程缸径比、进排气集管容积等结构参数对于柴油机性能参数的影响，分析了喷油正时、排气阀正时、扫气压力等可调参数对柴油机性能参数的影响，以及低工况时辅助风机对柴油机性能的提升。研究发现较低的压缩比无法提供较大的压缩压力和平均有效压力，压缩比过大，会导致最高爆发压力和最高燃烧温度过高；行程缸径比过大，会使残余废弃系数升高，排放不达标，行程缸径比太小，会增大柴油机的机械负荷；进排气集管容积由于一维模型的限制，对柴油机影响较小。喷油正时间接决定了最高爆发压力，需按照缸压限制进行选取；排气阀关闭正时对柴油机的影响要大于排气阀开启时刻，优化排气阀正时，可显著降低油耗；扫气压力过大，不利于燃烧，压力过小，废气有较多残余，影响动力输出；低工况时，辅助风机能显著提高柴油机的动力性能同时减低油耗。研究结构参数与可调参数对柴油机性能的影响在柴油机的开发设计过程中具有工程价值，给船舶动力的提升和能耗的降低提供了方向

关键词

二冲程柴油机;仿真;压缩比;喷油正时;排气阀正时;扫气

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