基于遺傳算法的柴油機(jī)工作過(guò)程模擬及性能優(yōu)化.pdf

1、目前，節(jié)能和減排成為世界各大汽車(chē)廠家的主要發(fā)展目標(biāo)。研究開(kāi)發(fā)高效、低油耗、低污染和低噪聲的發(fā)動(dòng)機(jī)，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)能減排水平，成為各國(guó)汽車(chē)工業(yè)的極為迫切的任務(wù)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)越來(lái)越多的被用作發(fā)動(dòng)機(jī)研究和開(kāi)發(fā)。本文分析現(xiàn)有的發(fā)動(dòng)機(jī)仿真研究，提出了利用遺傳算法進(jìn)行柴油機(jī)的多目標(biāo)優(yōu)化分析的新思路。本文的主要工作內(nèi)容有:
　　①用一維發(fā)動(dòng)機(jī)模擬計(jì)算軟件AVL BOOST建立了柴油機(jī)整個(gè)工作過(guò)程的仿真計(jì)算模型。利用建立的

2、仿真模型，在節(jié)氣門(mén)全開(kāi)時(shí)，模擬計(jì)算柴油機(jī)的速度特性，并對(duì)比分析模擬計(jì)算結(jié)果和臺(tái)架試驗(yàn)結(jié)果。結(jié)果表明，模擬計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果誤差值均不超過(guò)5％，兩者基本吻合，仿真模型能準(zhǔn)確的反應(yīng)柴油機(jī)的工作特性，驗(yàn)證了仿真模型的準(zhǔn)確性和可靠性。
　　②利用已建的仿真模型，研究進(jìn)氣提前角、進(jìn)氣遲閉角、排氣提前角、排氣遲閉角、壓縮比、噴油提前角、進(jìn)氣管長(zhǎng)度、進(jìn)氣管直徑、排氣管長(zhǎng)度和排氣管直徑對(duì)柴油機(jī)性能的影響。在其他參數(shù)不變的情況下，選取三種典型工況，

3、分別為3500r/min（標(biāo)定轉(zhuǎn)速）、2000r/min（最大轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速）和1000r/min（低轉(zhuǎn)速），分別改變某一參數(shù)值，進(jìn)行模擬計(jì)算，分析各參數(shù)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響規(guī)律，并提出各參數(shù)相應(yīng)的最優(yōu)范圍和優(yōu)化方向。
　?、墼诖嘶A(chǔ)上，學(xué)習(xí)遺傳算法和多目標(biāo)遺傳算法的理論知識(shí)，以柴油機(jī)的動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性和排放性能為優(yōu)化目標(biāo)，以以上各參數(shù)為優(yōu)化設(shè)計(jì)變量，針對(duì)不同工況，利用多目標(biāo)遺傳算法進(jìn)行優(yōu)化分析。不同工況下最優(yōu)方案得到的優(yōu)化結(jié)果，與優(yōu)化