车用气波增压柴油机进排气系统的设计与计算

本文首先简要综述了气波增压柴油机的特点、工作原理及应用情况，而后着重论述了有关气波增压柴油机进、排气系统设计与计算的理论基础，并较为详尽地给出了排气管中各参数的计算公式及计算程序流程图。设计结果与我们根据国外已有的气波增压器与柴油机匹配的资料和经验选定的气波增压器完全符合，达到了设计的预期目标     

车用气波增压柴油机进排气系统的设计与计算

本文首先简要综述了气波增压柴油机的特点，工作原理及应用情况，而后着重论述了有关气波增压柴油机进，排气系统设计与计算的理论基础，并较为详尽地给出了排气管中各参数的计算公式及计算流程图。设计结果我们根据国外已有的气波增压吕与柴油机匹配的资料和经验选定的气波增压器完全符合，达到了设计的预期目标。     

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。     

气波增压对柴油机性能的影响研究

本文对气波增压进行了简单介绍。通过对气波增压柴油机的性能实验表明，气波增压器因其本身固有的废气再循环能力可有效地降低柴油机NOx排放，且排气烟度较原机匹配气波增压器前下降，同时还保持了良好的动力性能、经济性能和优良的瞬态响应能力，且低速时能保持很高扭矩。     

493ZQ型增压柴油机增压系统的设计及试验

本文以车用增压柴油机增压系统的设计为依据，对排气管中的废气能量及涡轮增压器与柴油机的匹配进行阐述、计算，并对增压器的选取、进排气管的设计进行分析，最后经发动机台架试验验证了上述设计的正确性。     

可变几何排气管增压系统在船用发动机上的模拟试验研究

可变几何排气管增压系统通过安装在排气管上的可控阀门来实现增压方式的转换,它能够较好的实现船用发动机高低转速工况的兼顾.笔者对自己提出的一种新型的适用于船用8缸机的可变几何排气管增压系统进行了模拟试验,并与原机MIXPC增压系统进行了对比分析.结果表明:新设计的可变几何排气管增压系统阀门开关的切换点负荷为85%;各个负荷的涡前排温比原机都有明显下降;在负荷25%阀门关闭时燃油消耗率比原机下降18,g/(kW.h),在负荷100%阀门打开时燃油消耗率和原机水平相当.     

高原自适应柴油机涡轮增压技术研究

针对某柴油机面临的变海拔适应性问题,基于可变截面增压器,建立了柴油机变海拔自适应增压系统,利用高原柴油机性能模拟试验台,进行了0~4 000 m高原性能模拟对比试验,研究了高原环境下增压对换气过程及柴油机性能的影响。研究结果表明:通过采用可变截面增压技术,柴油机高海拔性能下降得以改善,并解决了柴油机在高海拔低速工况下不能工作、增压器喘振等问题,使柴油机在4 000 m海拔下最大扭矩点转速恢复到原机平原条件下的转速1 300 r/min,扭矩降幅小于5%。通过初步研究得出可变截面增压技术在柴油机高原恢复功率、降低热负荷方面具有一定的潜力。     

气波增压柴油机性能的影响因素分析

在柴油机上进行了气波增压器的试验研究,为了提高气波增压柴油机的动力性能,对气波增压柴油机性能的影响因素进行了分析。灰色关联理论分析结果表明:进气流量和排气温度对气波增压柴油机的性能影响最大。在改进柴油机的进气管和排气管,加大柴油机进气管面积,并且对排气歧管采取保温措施后,进行的试验表明气波增压柴油机的动力性提高同时NOx的排放降低。     

增压柴油机排气系统结构参数的仿真优化

运用GT—POWER软件建立了增压柴油机工作过程仿真模型,深入研究了排气系统结构参数（包括排气管直径、长度、截面变化）对柴油机性能的影响。并基于优化理论,以有效功率为优化目标,分别在标定工况和最大扭矩工况对排气管路结构参数进行了优化计算,为排气管的进一步优化设计提供了依据。     

４９３ＺＱ柴油机匹配气波增压器的研究

介绍了在４９３ＺＱ柴油机上匹配大容积进气管、渐扩式排气管的方法，以及在气波增压器与发动机之间寻找理想的转速比，对气波增压柴油机的性能及排气净化进行的试验研究，获得了实用的匹配规律。试验结果证明，与原涡轮增压样机相比，采用变速比的气波增压样机具有非常优良的排放性能和瞬态响应性能，同时还具有良好的动力性、经济性、加速时不冒黑烟，彻底克服了涡轮增压柴油机瞬态响应滞后、低速供气量小的弱点。采用新型转子的ＣＸ－１０２型气波增压器有效地降低了噪声。     

排气压力波对柴油机性能影响的分析

利用GT-Power软件建立了100单缸柴油机、6100非增压柴油机及6100涡轮增压柴油机仿真模型。在此基础上计算分析了排气管内的排气压力波动规律及其对柴油机功率、充气效率以及增压比的影响。研究工作对于柴油机排气系统的设计与优化具有一定的指导意义。     

非道路涡轮增压柴油机高原适应性研究

为改善非道路柴油机高海拔条件下功率下降、经济性及排放性能恶化、高速增压器超速等问题,利用柴油机高原环境模拟台架试验结合一维仿真研究了0～4 000m海拔环境下增压器运行特性、柴油机综合性能参数等随海拔高度的变化规律及影响机理。针对柴油机的变海拔性能恢复目标,通过对增压系统进行参数计算和选配,提出一种带有废气旁通阀的两级涡轮增压匹配方案。研究结果表明:变海拔条件下,非道路柴油机各性能参数呈现非线性变化,在转速800～2 800r/min全负荷工况下,柴油机动力性、经济性变化梯度呈现出先减小后增大的"浴盆形"趋势。在0～2 000m海拔环境下,柴油机转矩降幅达4.3%,有效燃油消耗率降幅达6%。随着海拔升高,中冷前温度与涡前温度逐渐升高,增压压力与涡前压力逐渐降低,CO、全碳氢和NO_x排放升高。匹配两级增压系统后,对比原机4 000m海拔运行工况,柴油机功率平均升高14.9%,有效燃油消耗率平均降低11.8%,实现了非道路柴油机的高海拔性能恢复目标。     

某特种废气旁通式涡轮增压柴油机功率提升分析

针对某特种柴油机在特殊环境工作时存在进气不足、排气受阻、燃烧恶化、排温升高、功率及燃油经济性下降严重等问题,提出匹配废气旁通式涡轮增压系统的方案。基于GT-Power平台构建了该特种柴油机一维性能仿真模型,并进行试验标定;在此基础上对废气旁通式涡轮增压系统进行了匹配仿真分析并试验验证。结果表明:该特种柴油机匹配废气旁通式涡轮增压系统后可达到功率提升10%的要求,同时,涡前排温和最高燃烧压力均满足限制条件。     

基于Simulink在不同排气背压下VGT增压系统控制策略

为了改善柴油机在高背压环境条件下进排气流速降低、涡前排温、缸内最高燃烧压力和油耗升高等问题,采用Simulink软件,基于柴油机数学模型建立某型号柴油机零维仿真模型和可变截面涡轮(variable geometry turbine,VGT)增压系统仿真模型,并根据试验结果对模型进行校核.利用所建立的仿真模型模拟在不同排...     

12V150车用柴油机排气系统研究

介绍了大功率车用柴油机 MPC增压系统的设计思想 ,通过可调式排气管对 1 2 V1 50车用柴油机 MPC增压系统的结构参数进行了优化试验。在此基础上重新设计了 MPC系排气系统 ,试验结果表明该系统改善了发动机低速性能。最后 ,分析了试验中存在的问题并提出改善措施。     

Investigation on performance of a compression-ignition engine with pressure-wave supercharger

Pressure-wave supercharger (PWS) is a technical way to raise engine intake pressure. In this research, a compression-ignition (CI) engine is boosted by COMPREX PWS and the performance of the engine was tested. In order to improve the power of the PWS diesel engine, the Grey Relational Analysis was completed. The analysis results show that two factors, the intake air flow and the exhaust gas temperature, have the most important influences on the PWS engine power. Thus the volume of the intake manifold is enlarged to increase intake air flow while the exhaust manifold is wrapped by asbestos with an iron cover to preserve the high exhaust gas temperature. Consequently, the final experimental results show that both the power and the torque have been built up as well as excellent fast response to various load. Together with experimental test, the Computational fluid dynamic (CFD) simulation was completed based on a three-dimensional (3D) model of the PWS rotor channel. The CFD simulation shows that the inner exhaust gas recirculation (EGR) phenomenon happens especially at middle PWS rotational speed with 30% of full load. The test results demonstrate that the PWS diesel engine performs better with less NOx and soot emissions.     

带有进排气旁通的相继增压柴油机的计算分析

建立了带有进排气旁通的相继增压柴油机稳态仿真程序,缸内过程采用充满与排空法,进排气过程采用一维非定常流动模型,选择有限体积法对其进行离散求解。对某船用带有进排气旁通的相继增压柴油机,进行了多组性能模拟计算,结果表明:计算结果与试验数据基本一致;柴油机转速在855～920 r/min时,开启旁通阀,能增加压气机的空气流量,避免喘振,并提高了增压压力,降低了排温,改善了柴油机的大扭矩性能,但柴油机的经济性有少量降低。     

Effect of turbocharger on performance and thermal efficiency of hydrogen-fueled spark ignition engine

This study systematically investigated the application of a turbocharger system to a hydrogen spark ignition engine to extend operating limitations under high loads. The exhaust system of a commercial 2.4-L natural aspiration spark ignition engine was modified by adopting a turbocharger system. Engine test speeds were 2000–6000 rpm at intervals of 1000 rpm. The intake pressure was fixed for each experimental case, however, the quantity of hydrogen and spark advance timings were varied before the back-fire occurred. High load conditions under natural aspiration and turbocharging conditions were compared. The results indicated that distinctly higher boosts with the turbocharging system helped extend high load conditions, however, the high exhaust pressure obstructed the increasingly high load conditions under high speeds.     

二级增压重型柴油机排放和燃烧特性的试验研究

在一台电控高压共轨柴油机上进行二级增压优化匹配,并以单级增压作为对比基准,分析了不同工况下二级增压柴油机的性能、排放与燃烧特性,研究了进气温度对其的影响。试验结果表明:相对单级增压,柴油机二级增压后低速外特性扭矩达到1 170N.m,烟度与燃油经济性改善幅度分别为99.3%和13.4%;二级增压能够提高EGR的引入能力,减小进气节流损失,并可显著改善中低转速、高负荷时NOx与烟度和燃油消耗率之间的平衡关系;在压气机特性图中二级增压柴油机的运行线远离喘振边界线;在各个工况下,进气温度升高使NOx比排放快速增加,导致柴油机NOx与烟度之间的平衡关系变差。