基于DOE的柴油機噴油規(guī)律和EGR耦合優(yōu)化研究.pdf

1、隨著柴油機技術(shù)的發(fā)展，柴油機所需標(biāo)定的參數(shù)也在持續(xù)不斷的增加，這使得柴油機標(biāo)定工作量成指數(shù)增長，傳統(tǒng)的標(biāo)定方法已很難滿足這一要求。解決這一難題的技術(shù)手段之一是基于模型的實驗設(shè)計(DOE)。實驗設(shè)計是對實驗方案進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，以降低實驗誤差和生產(chǎn)費用、減少實驗工作量并對實驗結(jié)果進(jìn)行科學(xué)分析的一種科學(xué)方法。
　　本文利用發(fā)動機性能仿真軟件GT POWER建立了某柴油機模型，并驗證了模型的準(zhǔn)確性。選取對柴油機性能影響較大的噴油參數(shù)，包括噴

2、油定時、噴孔直徑、噴油壓力以及EGR率為實驗因子，在保證動力性和經(jīng)濟性的基礎(chǔ)上以降低NOx和Soot排放為目標(biāo)進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化的實驗設(shè)計。通過仿真計算結(jié)果建立了相應(yīng)的響應(yīng)面(RSM)模型，并對響應(yīng)面的精度進(jìn)行了評估、建立各實驗因子的系數(shù)圖，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行實驗因子對實驗?zāi)繕?biāo)的影響分析。應(yīng)用多目標(biāo)帕累托(Pareto)法進(jìn)行參數(shù)最優(yōu)解集的尋優(yōu)，得到了優(yōu)化后的噴油定時、噴孔直徑、噴油壓力和EGR率。驗證表明擬合結(jié)果與模擬結(jié)果基本吻合。最大扭矩工

3、況的EGR率增大到19.63％、噴孔直徑減小到0.13mm、噴油定時提前到-18.74°CA以及噴油壓力升高到168.71MPa時，柴油機的動力性和經(jīng)濟性無明顯變化，而排放性能則得到了較大改善，特別是Soot的排放量更是相比原機減少了86.6％。
　　進(jìn)一步把實驗設(shè)計方法擴展到柴油機多段噴射的研究中。并對原機的無預(yù)噴噴油規(guī)律進(jìn)行了預(yù)噴規(guī)律的耦合研究。最終得到最大功率點優(yōu)化后各段噴油量、噴油時刻、EGR率以及噴油壓力。仿真實驗表明N