文档介绍：上海交通大学
硕士学位论文
YC6T柴油机工作过程数值模拟与优化
姓名:田翀
申请学位级别:硕士
专业:动力机械及工程
指导教师:邓康耀
20090401
Abstract
YC6T 柴油机工作过程数值模拟与优化

摘要

长期以来,柴油机的设计主要依靠工程师经验和发动机台架实
验。这种设计方法需要花费大量的财力和物力,同时需要耗费大量的
时间来反复修改和验证设计方案。显然,传统的设计方法无法满足当
今柴油机的开发周期要求。与传统的设计方法相比,采用数值计算和
试验相结合的设计方法,以设计效率高、设计成本低等特点而受到越
来越高的重视。
本文详细介绍了采用一维数值模拟和数值优化相结合方法对
YC6T 柴油机的工作过程进行计算和优化。本文的主要研究内容包括:
(1) 根据 YC6T 柴油机的结构参数,在 AVL-BOOST 软件平台上建
立柴油机的工作过程计算模型。采用物理样机的性能试验数据对计算
模型进行了校准。从计算数据和试验结果的对比情况来看,模拟数据
和试验结果能较好的吻合,计算数据和试验结果之间的最大差异小于
5%。
(2)选取 1500rpm、1100rpm 和 700rpm 三个转速全负荷工况作为
研究工况,在计算校准后的计算模型上对压缩比、喷油提前角、进气
管内径和排气管内径等参数对柴油机工作过程的影响进行计算。计算
结果表明:高压缩比有利于提高中高速段的动力性和经济性。转速对
最佳喷油提前角的影响较大,转速越高,最佳喷油提前角要求越大。
Abstract
原机的进气管和排气管内径基本满足使用要求,不需要进行更改。
(3)对厂家提供的几种增压器进行匹配计算。根据工作过程计
算结果,初选性能较好的 HX55W 增压器进行台架实验验证。验证结果
表明,该增压器提高了中低速的燃油经济性,但是高速段的油耗率有
所恶化。这一试验结果和计算结果完全一致。
(4)采用软件集成 BOOST 对柴油机的气门定时进行
详细的优化计算。根据优化计算结果,设计了凸轮轴并进行了试验验
证。计算结果表明,优化方案较大幅度的提高了柴油机中高速段的油
耗率,充气效率的改善幅度不大。从试验验证情况来看,优化的气门
定时大约降低高速段的油耗率 4%,充气效率有所提高,但是幅度不
大。
关键词:柴油机,数值模拟,优化计算,动力性,经济性
Abstract

PERFORMANCE SIMULATION AND
OPTIMIZATION OF YC6T DIESEL ENGINE

ABSTRACT

Diesel engine design is mainly dependent on experience of engineer
and test on platform for a long time. This kind of method needs large
number of financial and material resources, at the same time, it needs a
lot of time to modify and validate design project repeated. The traditional
design method can’t satisfied with the required design period nowadays.
Compare to the traditional design method, new design method that
associate numerical simulation with test can improve design efficiency
and reduce cost, so it gets more and more regardness.
The paper introduce the assignment that simulating and optimizing
the performance of YC6T diesel engine particularly. It mainly include
following contents:
(1) The calculational model has been set up on AVL-BOOST
software platform according to structural parameter of