R6160ZC柴油機增壓系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、本文是以濰柴動力股份有限公司的R6160ZC船用柴油機為研究對象，采用奧地利AVL公司的BOOST仿真軟件對R6160ZC柴油機工作過程進行了仿真計算，計算過程中以發(fā)動機的動力性、經(jīng)濟性和排放性能作為優(yōu)化指標(biāo)，以增壓器、中冷器、進、排氣管的結(jié)構(gòu)、配氣定時、凸輪升程規(guī)律等結(jié)構(gòu)參數(shù)作為性能優(yōu)化選擇參數(shù)；以發(fā)動機其它結(jié)構(gòu)參數(shù)以及同類機型所能達到的較佳燃燒放熱規(guī)律作為優(yōu)化限制條件，通過模擬正交試驗的方法確定上述結(jié)構(gòu)參數(shù)的最佳配套方案。

2、由于原發(fā)動機采用切線凸輪，存在運動不連續(xù)的情況，因此，在眾多優(yōu)化參數(shù)中，又以配氣機構(gòu)優(yōu)化為重點。根據(jù)模擬計算結(jié)果，確定了新的配氣相位，根據(jù)配氣相位的改變，重新設(shè)計了一條新的高次方凸輪型線，并且對改進后的配氣機構(gòu)進行了尺寸鏈計算以及接觸應(yīng)力計算，計算結(jié)果表明新設(shè)計的凸輪型線速度、加速度曲線連續(xù)性好，接觸應(yīng)力在材料許用范圍之內(nèi)，能夠滿足設(shè)計要求。 根據(jù)BOOST仿真計算的結(jié)果，確定出計算最佳增壓器匹配方案，委托濰柴動力股份有限公司按

3、照改進方案進行了設(shè)計，制造出樣機，然后進行了臺架試驗，通過試驗結(jié)果與仿真計算結(jié)果的比較，說明優(yōu)化后的匹配方案在發(fā)動機的動力性、經(jīng)濟性等方面較原機有明顯提高。總結(jié)出計算該機型及其相關(guān)機型的研究方法，為以后進行相似研究提供了經(jīng)驗。 根據(jù)對數(shù)值模擬結(jié)果及試驗數(shù)據(jù)的分析可以得出以下結(jié)論： 利用BOOST軟件進行柴油機工作過程仿真計算是比較準(zhǔn)確的，基本能夠反映出柴油機的性能指標(biāo)，作為柴油機數(shù)值模擬工具是完全可行的，而且利用模擬計算

4、可以縮短研發(fā)周期，減少研發(fā)成本。 從試驗得出的增壓器和柴油機聯(lián)合工作后的聯(lián)合運行線可以看出，大同增壓器較原機富源增壓器更加匹配，配機試驗性能良好，說明匹配高效率增壓器是十分必要的。 分析和比較了排氣歧管及總管的管徑對發(fā)動機性能的影響，從計算結(jié)果來看，歧管和總管管徑對發(fā)動機性能有影響，但效果不是很明顯。 新設(shè)計的凸輪型線完全能夠滿足使用要求，改善了配氣機構(gòu)運動的連續(xù)性，降低了噪音，說明高次方凸輪用于中低速船用機是可