【摘 要】
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该文以VGT60增压器和YN41000BZ柴油机为研究对象,对可变几何涡轮增压器与发动机的匹配进行了研究,开发了可变几何增压器的电控系统.该文首先对VGT60的流量特性和效率特性进行
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该文以VGT60增压器和YN41000BZ柴油机为研究对象,对可变几何涡轮增压器与发动机的匹配进行了研究,开发了可变几何增压器的电控系统.该文首先对VGT60的流量特性和效率特性进行了试验研究,确定了流量系数随叶片转角和涡轮工况的变化关系,提出一种新的预测涡轮流量特性的方法.在此基础上建立了VGT与发动机稳态匹配的数学模型和仿真模型,通过VGT和发动机的匹配试验对该模型进行了验证,并利用该模型研究了VGT与发动机的匹配规律.设计了VGT电控增压系统的硬件.针对柴油机排气温度高和振动大的特点,设计了一套结构简单可靠、适应范围广的VGT的执行机构.该执行机构采用高扭矩步进电机作为驱动元件,试验表明它精度高、反应迅速、驱动可靠.确定了必需的传感器数目,并对各传感器进行选型,设计相应的信号处理电路.设计了斩波恒流型步进电机驱动器,并且增加了前缘电流提升、锁定电流减半、过流保护等功能.为步进电机驱动器设计了大功率升压型开关电源.对YN4100QBZ柴油机和VGT60的匹配进行了试验研究.研究了VGT对于空气流量和过量空气系数的调节效果和特点.分析和总结了VGT对于发动机动力性、经济性和排放性能的影响特点.确定了经济性优化的原则,建立了经济性优化的叶片位置脉谱和增压压力脉谱.合匹配规律,表明利用模糊控制器来控制叶片位置是可行的.
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