柴油转子发动机的全可变配气系统优化

• Published in: 农业工程学报 Vol. 37; no. 4; pp. 114 - 121
• Main Authors: 邓晰文, 林贤衍, 贾德文, 雷基林, 毕玉华
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 昆明理工大学云南省内燃机重点实验室,昆明 650500 15.02.2021; 昆明云内动力股份有限公司云南省内燃机高原排放重点实验室,昆明 650200%昆明理工大学云南省内燃机重点实验室,昆明 650500
• Subjects: 响应面法; 配气系统; 工作过程仿真; 多目标优化; 转子发动机
• ISSN: 1002-6819
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2021.04.014

TK45; 柴油转子发动机作为动力源头在农业领域中被广泛运用,为使其配气端口的设计与优化向系统化发展,进一步提升转子发动机的性能,提出了配气端口参数化设计及优化方法.根据柴油转子发动机的特性,建立配气端口曲线方程,采用6个配气参数构建转子发动机全可变配气的参数化模型和一维工作过程仿真模型.采用单因素扫值和响应面法,建立了功率及燃油消耗率的回归模型.以功率和燃油消耗率为性能指标,采用NSGA-II方法对全可变配气端口系统进行了多目标优化.研究结果表明,采用单因素扫值和响应面法相结合的方法,响应面回归模型的相关性系数大于0.95,具有良好的准确性与预测性;优化后,进气端口向前移动19.21°曲轴转角(Crank Angle,CA),进气口持续期增大了78.40％,端口宽度扩大了58.89％;排气端口向后移动19.92°CA,持续期不变,端口宽度扩大了46.60％;功率增加了1.07 kW、提升了25.36％,燃油消耗率降低了104.46 g/(kW·h),降低了20.01％.该研究可为转子机配气系统的设计与优化提供参考依据.