涡轮增压和加速性

由于涡轮增压柴油机燃油消耗率低、比功率高以及有害排放物比较少,因此越来越多地用做汽车柴油机。与此相矛盾的,人们经常听到如下反应:涡轮增压汽车的加速性较差,因为涡轮增压器适应新的工况较慢。作者通过试验回答了哪些因素影响发动机的加速性、涡轮增压柴油机是否比相应的非增压发动机加速性能差。     

电动增压器不同布置方式对涡轮增压器的影响

通过仿真软件对某型废气涡轮增压柴油机进行建模,在原机模型基础上分别在涡轮压气机前端和后端加装电动增压器,分析增压柴油机满负荷和25%负荷工况下,电动增压器前置和后置对于涡轮增压器稳态性能的影响以及增压柴油机1800 r/min时,通过时间3 s,使柴油机负荷从25%提升至满负荷的瞬态工况下,电动增压器对涡轮增压器瞬态响应的影响。通过研究表明:稳态时,涡轮增压器压比和效率随柴油机负荷降低而下降,加装电动增压器能够提升进气流量和涡轮增压器压比以及涡轮增压器效率;瞬态时,设定工况下,电动增压器有助于改善增压柴油机涡轮增压器瞬态进气流量、压比、效率以及涡轮压气机转速响应差的问题。     

内燃机涡轮增压器的焊接修复

所谓增压 ,就是设法提高内燃机吸入气缸的空气密度 Pc,以提高平均有效压力 Pe,从而达到提高功率的目的。目前柴油机单功率从 36 k W(甚至更小 )至 35 0 0 k W的现代柴油机大都采用涡轮增压。将普通非增压柴油机经改装成增压柴油机后 ,即可将功率提高30 %～ 5 0 % ,而且可改善其扭矩特性 ,减少排气污染和降低噪声水平。涡轮增压不仅在船用、机车用柴油机上得到广泛采用 ,目前已在汽车柴油机上迅速发展。1　涡轮增压器的材料及损坏特点涡轮增压器转速在 2 30 0 0～ 2 5 0 0 0r/min,工作温度 5 80～ 6 4 0℃ ,部件承受很大的机械应力和热应力…     

增压发动机

一、概述汽车用四冲程柴油机的增压,最初是试用罗茨型增压器,第二次世界大战后不久,主要在英国和美国实际上采用了这种增压器。此后西德又发展了小型径流废气涡轮增压器,直到现在,世界各国地用的增压器差不多都是这种形式。采用这种增压方式,能使发动机最高转速时的最大功率比较容易地增长40～50%,可是,由于汽车用发动机的使用转速范围极广泛,所以若要求其低速时的扭矩增长情况也和高速时一样,那么最大功率的增长率通常可约达30%。废气涡轮增压方式与机械驱动增压器相     

汽油发动机涡轮增压器一种失效模式剖析的研究

随着汽车行业的飞速发展,涡轮增压发动机逐渐成为主流。涡轮增压器的广泛应用,在降低发动机排量的同时提升了功率和扭矩,同时也降低了油耗。由于涡轮增压器是利用发动机排出的废气驱动涡轮运转,所以整个系统需要承受较高的热负荷,同时增压器的工作转速最高可达到200 000 r/min以上,这也对冷却、润滑提出了较高的要求。在如此严苛的工作环境下,增压器经常会出现诸如异响、漏油、超增压或增压压力不足等失效模式。本文针对某型汽油发动机,重点剖析、研究论证增压器出现压端压力失衡(增压后进气管路漏气)失效时,对发动机工作的影响。     

TPR56FV型可变几何涡轮增压器匹配12V265A型柴油机的配套研究

通过TPR56FV型可变几何涡轮增压器与12V265A型柴油机配套,研究了可变几何涡轮增压对改善柴油机部分负荷性能、拓宽柴油机环境应用条件以及降低增压器额定应用转速的影响。配机试验结果表明,通过调节可变几何涡轮(即调节喷嘴环开度),可大幅提升柴油机部分负荷负载率、明显改善环境应用条件对柴油机应用的限制、有效降低增压器额定应用转速。     

6110Z型车用废气涡轮增压柴油机的试验研究

<正> 发展6110Z型车用废气涡轮增压柴油机的主导思想如下: a.开发6110Z型增压柴油机,扩大110系列的功率复盖面,以满足汽车对发动机在动力性和经济性方面越来越高的要求; b.6110Z型增压柴油机应同6110非增压柴油机的零件高度通用,以便组织生产以及售后的社会服务; c.起点高、性能完善、可靠性,耐久性方面应达到80年代初期水平。为此,将增压与非增压柴油机的设计指标列于表1。 1 初步配机经过配机计算,6110Z型柴油机选用H2A型增压器。增压器涡壳为H-7245E,最高转速110000r/min,流量0.05～0.35kg/s,最高压比2.8,最高效率η_(kod)为75％。在供油系统方面,为提高供油量和供油速     

某型柴油机与VGT增压器的匹配计算研究

发动机与涡轮增压器的匹配是增压技术的重要研究内容.普通涡轮增压器与发动机匹配时普遍存在着低速时转矩不足、经济性差等问题.可变几何涡轮增压器(VGT)是解决增压柴油机低工况和瞬态响应慢的重要技术措施.为了分析VGT对某型柴油机性能的影响,基于GT-POWER仿真平台对其进行了建模和仿真研究.结果表明:通过调整VGT涡轮喷嘴角度可以优化柴油机与VGT的匹配.低工况下,可以有效提高扭矩、增压压力和涡前排气温度,降低燃油消耗率.     

对DF4型机车起动机油泵电动机控制电路的改进建议

1 问题的提出 DF4型机车的废气涡轮增压器是柴油机的重要部件.增压器受工作环境等诸多因素影响较大,其故障率也较高.尤其是DF4型机车在运行中,柴油机发生突然停机情况时,起动机油泵电动机不转,造成机油压力急剧下降.而此时增压器转子仍然惰转,轴承处于高温无油的干摩擦或半干摩擦状态,导致轴承过热,甚至固死,造成临修、机破事故.因此,有必要对现有的起动机油泵电动机的控制电路进行改进.在柴油机突停情况下,起动机油泵电动机能够自动投入运转,保证在增压器转子惰转时对增压器轴承的润滑,从而减少此类增压器故障的发生.     

动力涡轮对前端增压器和发动机整机性能影响的数值模拟

通过建立动力涡轮复合增压柴油机的模型,研究了动力涡轮和绝热对前端增压器及发动机整机性能的影响。研究结果表明:在中高转速时,动力涡轮导致前端增压器的增压性能降低,但由于动力涡轮做功,发动机的动力性和经济性有明显改善,标定转速扭矩增加了11.4%,比油耗降低了10.3%。在发动机全转速范围,绝热可改善前端增压器和整机的性能。在标定点,与只使用动力涡轮时相比,绝热可以使扭矩的增加率提高约40%。     

电动增压与EGR结合对柴油机NOx和Soot的影响

通过仿真软件对某型废气涡轮增压柴油机加装电动增压器后,柴油机最大功率以及烟度排放得到改善,但是柴油机NOx排放增加。我们将电动增压与高压EGR结合,构建电动增压器结合高压EGR的连接回路,通过电动增压器同时将新鲜空气和废气进行增压后进入气缸。研究表明,柴油机低转速满负荷和中低负荷(30%)时,EGR率分别达到25%和15%时,柴油机NOx排放降低到原机以下的同时Soot排放并未超过原机;柴油机在低转速30%负荷时,采用电动增压+高EGR率(50%,55%,60%),气缸内燃烧温度降低至1 210K,实现了低温燃烧,NOx和Soot排放同时降低。     

可变喷嘴涡轮增压器与柴油机匹配的数值模拟

利用GT-Power一维仿真软件,建立了J90S固定截面涡轮增压柴油机WD615.50的仿真计算模型,并与试验数据进行对比,验证模型的准确性。在此基础上,将原机的J90S固定截面涡轮增压器改为JK90S可变喷嘴涡轮增压器,建立可变喷嘴涡轮增压柴油机的仿真计算模型,对JK90S与WD615.50柴油机的匹配规律进行数值模拟。数值模拟结果表明:与固定截面涡轮增压器相比,在柴油机低速工况下,通过关小可变喷嘴涡轮增压器喷嘴环叶片的开度,柴油机进气更加充足,功率及转矩稍有增加,经济性有所改善。根据数值模拟结果,确定了最佳喷嘴环叶片开度随柴油机转速及负荷的变化规律。     

复合增压切换系统对柴油机瞬态特性的改善

为使涡轮增压柴油机适于转速频繁变动的场合,建立了复合增压切换系统用以提高其瞬态响应特性。它由谐振系统、涡轮增压器和微机控制的电动蝶阀组成。其谐振腔的容积变化和压气机的短接,都根据增压器的转速信号由微机控制电动蝶阀执行。在加速初期压气机短接,增压器空载加速,并由谐振增压替代涡轮增压。在加速后期,谐振系统提高了固有频率并与增压器协同产生复合增压效应。本文用特征线法进行该复合系统的模拟计算和系统优化,并在微机采样和控制试验台上进行了对比试验,证明该系统能使柴油机的瞬态特性明显提高。     

浅谈柴油机废气涡轮超高增压系统

1.废气涡轮增压器的发展概况废气涡轮增压技术在柴油机上的应用约有六十年的历史。1911年瑞士工程师波希(Alfred Büchi)首先提出了在活塞式内燃机上采用废气涡轮增压器的原理。1926年瑞士勃朗-波维利(即 BBC)公司设计并制成世界上第一台废气涡轮增压器,并和一台四冲程柴油机匹配,进行了增压试验。但限于当时的技术水平,涡轮增压器的效率和压气机的压比都很低,采用两级离心式压气机     

涡轮增压器空气加速器的研制

<正> 1 概述目前,涡轮增压柴油机的使用越来越广泛,从以前的中、低速柴油机和高速大、中功率柴油机发展到现在的功率在数十千瓦左右的小型柴油机上,这是由于涡轮增压柴油机具有比功率高和有效效率高等一系列优点。但是,采用涡轮增压后的柴油机的运行性能也有许多问题需要克服,共中之一就是柴油机的加速性能和低工况性能,特别是在柴油机启动和低转速时,因废气能量不足增压器转速上升很慢,导致增压压力不足,以致难以提供气缸燃烧所需的空气量,这时就会发     

两级涡轮增压

本文叙述了在何时何处采用两级涡轮增压的问题。一般是在单个增压器不能满足压气机的高压比或总效率时才使用两级涡轮增压。文章提供了在采用降低压缩比提高平均有效压力而使用两级增压的实例。文章讨论了两级涡轮增压系统的优缺点。缺点包括成本、装置体积和部分负荷时的运转问题等。除涡轮增压器匹配的某些问题以外,文章还讨论了在柴油机上装两级涡轮增压器的灵活性。本文所提出的这种紧凑布置是今后的方向。目前,由于两级涡轮增压的缺点,使其不如单级涡轮增压那样具有引吸力。这或许是因为单级涡轮增压器将继续朝高压比和高效率发展的原因。因此,必须采用两级涡轮增压才能获得更高压比的观点将发生变化。     

增压方式对柴油机高原环境下工作特性影响的数值模拟

以一台高压共轨重型柴油机为研究机型,构建了一维热力学模型,首先对比研究了单级增压(single-stage turbocharger,1TC)和二级增压(two-stage turbocharger,2TC)对柴油机变海拔条件下工作特性的影响;然后将2TC的高压级更换为可变截面涡轮增压器,在4km海拔条件下,分析了叶片开度对柴油机性能的影响。结果表明:相较于1TC,2TC可进一步提高柴油机对海拔变化的适应性,特别是在低转速工况下效果更加明显。低转速工况时,可变二级增压柴油机叶片开度在40%～70%转矩最大,有效热效率最高,有效燃油消耗率最低;随着转速升高,增大叶片开度可降低排气背压,减少缸内残余废气,提高增压器效率,NOx排放减少,有效燃油消耗率降低;低转速时传热损失率随叶片开度增加先减小后增加,中高转速时传热损失随叶片开度增大而下降。     

增压柴油机变海拔增压压力恢复计算研究

基于D6114柴油机仿真模型,计算分析了原机增压器的变海拔性能。针对各海拔高度下增压压力的变化趋势,选择不同的匹配点进行了增压系统匹配调整。结果表明:变海拔条件的增压压力变化趋势在高低转速存在差异;通过增压系统匹配调整可以在部分工况实现增压压力恢复;高海拔高转速工况涡轮增压器会发生超速现象;高海拔低转速工况下增压压力得到提高,但未能达到完全恢复的目标。     

某装载机用柴油机加速性试验研究

在一款装载机用增压中冷柴油机上进行试验,研究增压器优化匹配、低速扭矩的设定、怠速转速设定对柴油机响应性的影响,试验结果表明:在保证柴油机合适的加速烟度条件下,采用小涡轮的增压器、增加柴油机的低速扭矩、适当提高柴油机的怠速设定值对改善柴油机的加速性有一定的帮助。     

应用电子增压器对涡轮增压发动机性能改善研究

以1款2.0 L涡轮增压直喷汽油机为研究对象,试验研究应用电子增压器(E-Booster)提升涡轮增压发动机低速性能,及改善发动机低转速区涡轮增压动态响应。试验结果显示:应用E-Booster后,1 000 r/min点的外特性扭矩提升近59%,发动机1 000~1 500 r/min低转速区间的扭矩响应时间缩短40%。同时对E-Booster的原理、布置方式、验证试验方法、以及EBooster不同介入程度对发动机运转参数影响进行分析总结,为后期E-Booster广泛应用提供可借鉴的经验和启示。