不同增压型式在柴油机国Ⅵ换气系统开发中的试验研究

在1台满足国Ⅳ排放法规的4缸轻型柴油机上,进行了面向于满足国Ⅵ排放法规的换气系统开发的试验研究,试验分别采用废气放气阀式涡轮增压器(WGT)和可变喷嘴环涡轮增压器(VNT),配合废气再循环(EGR)阀开度的调节,研究其对柴油机性能的影响,试验结果表明:增压器压气机和涡轮机效率随EGR阀开度变化不大,VNT压气机效率与WGT基本相当,而涡轮机效率在发动机中高速工况提升明显,整体高出15%～20%;VNT在发动机中高转速工况,平均泵气压力(PMEP)和空燃比整体优于WGT,发动机换气系数改善3%～5%,燃烧热效率提升1.5%左右;在满足发动机国Ⅵ机内原始排放目标的情况下,发动机匹配VNT,经济性改善明显,较WGT综合油耗可改善2%～3%。     

FSC赛车小型发动机涡轮增压匹配优化与性能预测

通过涡轮增压来提高FSC赛车的比功率。根据目标功率对涡轮增压器进行选型计算。通过GT-Power软件仿真对FSC赛车用450mL发动机进行了涡轮增压匹配分析。通过GT-Power数值模拟对涡轮增压器压气机尺寸进行优化,以提高增压器的综合效率和响应速度。匹配分析与仿真结果表明,对增压器压气机尺寸进行优化能够有效地改善从市场上挑选的增压器与FSC小型发动机匹配效果。通过匹配增压器并进行优化,赛车的比功率增加了44%。     

涡轮增压器压气机机油密封能力试验及应用

随着现代发动机技术的发展,涡轮增压器已经广泛运用于各类发动机上。压气机端的封油性能一直是涡轮增压器生产厂家和主机厂所重视的问题。为此,提出一种检验涡轮增压器压气机端机油密封能力的试验方法,并通过此方法研究增压器压气机端的机油密封能力极限,以使增压器在与发动机匹配过程中能有效避开导致这些漏油的运行区域。     

增压器涡轮性能改进对发动机性能影响的试验研究

介绍了增压器涡轮机的结构、性能参数和涡轮型式。将原来采用A增压器(A涡轮机)的某2.5 L国Ⅳ柴油机增压器,优化改进为B增压器(B涡轮机),两增压器除涡轮性能不同外,其它均相同,B涡轮机效率特性和流量特性均比A涡轮机好,效率约高2.4%,流量约大1.8%,将该A,B 2种增压器分别搭载在发动机上进行了外特性性能对比试验,试验结果表明,B增压器匹配发动机性能比A增压器好,扭矩提升和比油耗改善约0.4%,增压压力可提高约5.8%,扫气压差可降低约20%,排气温度可降低约1.5%。另外,A,B涡轮性能均还有设计改进、提升的空间。     

20RK270型柴油机增压匹配试验分析

以20RK270型柴油机增压器匹配试验为例,探讨增压器匹配的思路以及喷嘴环的通流面积对柴油机性能的影响。通过计算柴油机的增压参数确定增压器型号,利用模拟计算确定喷嘴环的选用范围。根据柴油机实际应用环境,探讨压气机进气温度对柴油机性能的影响以及对增压匹配的要求。经过匹配试验使柴油机满足设计要求。     

两级涡流增压器的匹配仿真

利用GT-power软件对两级涡轮增压器的匹配及其特性进行了研究。在现有的压气机MAP的基础上为发动机配上压气机,而涡轮是采用DOE对入口直径和效率进行优化来达到压气机和发动机的匹配。结果表明,两级涡轮增压器在燃油消耗率和转矩方面相对于单级的增压器都有明显的优势,且标定转速下,功率可从155 kW提高到192 kW。     

柴油机涡轮增压匹配方法的研究

本文提出了一种柴油机标定工况增压模拟匹配法。这种方法,对于单缸增压模拟,可以根据求得的柴油机标定工作区,在一系列的压气机特性线上所处的位置,来选择增压器。所谓标定工作区,系指柴油机实现了一定增压度,满足了一定性能要求时,所需要的进气压力、进气流量的数值范围。此方法,对于多缸增压模拟,可以通过对标定工作区的调整,改善、放宽柴油机对增压器的适应性,通过对增压器的调整,考核初选增压器的平衡运行点,能否处于工作区内。本方法能较有效地排除增压器和柴油机之间诸因素的相互干扰,而且在 X6105柴油机增压匹配时予以初步应用。     

涡轮增压器压气机性能优化设计与研究

从叶轮、扩压器、叶轮与压壳间隙3个方面对压气机性能进行了优化设计、计算与试验研究,结果表明,径斜流式叶轮压气机较径流式叶轮压气机效率更高,弧形出口扩压器压气机较平行直面出口压气机压比和效率更高,减少压气机叶轮与压壳间隙可改善压气机性能,同时减小增压器叶轮与压壳间隙和涡轮与涡轮壳间隙,可以改善增压器与发动机的匹配性能。     

小型二缸机用增压系统的开发及匹配研究

针对小型二缸柴油发动机排气为不连续脉冲的特点采用脉冲转换器配合脉冲涡轮的技术方案,综合考虑排气管、脉冲转换器、涡轮机、压气机等多个环节进行增压系统的设计,开发了小型二缸机增压系统.发动机的台架匹配试验表明该增压系统性能良好,能够充分满足小型二缸机实际应用的要求.     

带排气放气阀涡轮增压器与柴油机匹配时影响低速性能的因素分析

通过对涡轮增压器与D6114柴油机的一系列匹配试验与分析,说明环境温度、涡轮增压器压气机性能对发动机整机性能的影响。     

ABB增压系统应对未来发展措施

介绍了ABB公司针对大功率发动机的发展需求,不断发展其增压器技术的情况,具体体现在以下几方面:在单级高压比A100-L系列增压器基础上,进一步扩大容积流量以满足更大功率的覆盖范围;用于低速机的新一代A200-L系列增压器,通过高压比调节方式可替代可变几何涡轮优化部分负荷;ABB两级增压系统的配置及两级增压系统在柴油机和气体机应用的典型案例;分析了两级增压系统潜能,两级增压系统结合可变气门正时技术,可显著降低NOx排放和燃油效率,提高发动机瞬态特性。     

船舶柴油机动力涡轮与涡轮增压器联合优化匹配研究

搭建了某型低速二冲程柴油机动力涡轮复合涡轮增压器的仿真模型,对动力涡轮并联模式展开联合优化匹配。以同时考虑系统热效率、系统总功率、柴油机功率、动力涡轮功率、涡轮增压器喘振裕度全面择优的方式,寻取最优匹配点。结果表明:动力涡轮与增压涡轮联合优化匹配后,在中高工况下旁通8.55%的排气用以驱动动力涡轮,额定工况下其输出功率为134.6 kW,占柴油机功率的3.19%,系统总功率提升1.02%。     

16V396TE54船用电站柴油机优化匹配及试验研究

建立了16V396TE54柴油机仿真模型,针对该机型大排气背压和大进气阻力的使用工况,开展涡轮增压器和压缩比的优化匹配仿真分析,并进行了实机性能试验,二者结果相吻合,优化匹配后的柴油机各性能参数在要求的范围之内,能够满足在大排气背压和大进气阻力工况下使用的要求。     

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...     

2缸高压共轨柴油机增压器性能匹配与研究

针对一款2缸高压共轨4气门增压柴油机,基于2缸柴油机进、排气压力波动的特殊性,研究了不同发火顺序的发动机排气对增压器匹配的影响,选择了360°CA的发火顺序,分析了2缸柴油机增压器效率的波动及泵气损失的特点。兼顾乘用车对柴油机高低速性能的要求,设计了2种方案的增压器进行分析和匹配试验,提出了增压器的改进优化技术措施并进行了优化试验。试验结果表明:柴油机中低速性能得到了改善,低速扭矩增加了8N.m,燃油消耗率降低了12g/(kW.h),柴油机的各项性能指标满足设计目标,排放达到欧Ⅳ标准。     

JK80VNT增压器的开发研究

可变喷嘴涡轮调节技术是改善增压柴油机低速性能、降低柴油机排放的有效措施。本文对JK80VNT增压器进行了设计计算，将所设计的转叶式可变喷嘴涡轮增压器进行了涡轮性能试验，试验结果表明它能够有效地调节涡轮特性。并进行了可变喷嘴涡轮增压器与CA6106柴油机的匹配试验，将其结果与带放气阀增压器的试验结果进行了比较，结果表明CA6106柴油机高速油耗和整个外特性烟度都得到明显的改善。     

大功率柴油机用新型增压器的研制

针对我国内燃机车用大功率柴油机自主开发了一种新型增压器。这种增压器采用了无水冷、高效宽流量压气机叶轮、大腔体等新结构和新技术,标定点压比为3.5~3.6,流量为4.3~4.5 kg/s,单台配机功率为2 330 kW,增压器配机总效率达到61%以上。目前,该型增压器已通过各种考核性试验,达到预期指标。文中介绍了新型涡轮增压器的结构、性能、新压气机叶轮、涡轮开发的过程和增压器的试验情况。     

欧Ⅳ轿车柴油机关键参数优化与匹配试验研究

在一款标定功率74kW、配置电控分配泵的欧Ⅲ柴油机基础上,通过采用第二代高压共轨(160MPa)燃油喷射装置、可变喷嘴截面涡轮增压器(VNT)等技术,并对关键零部件的局部结构设计予以优化改进.对喷油嘴伸出量(NTP)、喷油嘴流量、涡流比和涡轮增压器进行了综合性能匹配试验.结果表明,改进后的柴油机标定功率提升至98.2kW,排放满足欧Ⅳ法规,并且加装颗粒捕集器(DPF)后,具备从欧Ⅳ进一步升级至欧Ⅴ的潜能.     

柴油机混合涡轮增压系统的研制及试验研究

混合涡轮增压系统是在常规废气涡轮增压器转轴上集成一个既能电动又能发电的高速电机,介绍了研制这一新型增压系统的关键技术和样机在增压器试验台上的试验研究.等压气机流量试验结果显示:混合涡轮增压系统从功能上达到了电动/发电的设计要求,可以根据负荷调整高速电机的工作模式和功率.混合涡轮增压系统在小流量时电动的潜力大,而在大流量时发电功率大.其次,通过调整混合涡轮增压系统的高速电机功率能够拓宽涡轮膨胀比变化范围.另外,由于采用滚动轴承等措施,样机的机械效率高于常规废气涡轮增压器,试验时最高机械效率达到96%.加速特性试验结果表明:混合涡轮增压系统的加速时间比普通废气涡轮增压器缩短40%以上,并且高速电机的电动功率越大,改善涡轮滞后的效果越显著.     

6100ZQ车用增压柴油机性能的试验研究

作者通过分析认为由于涡轮机械的固有特性,用一台几何尺寸固定的涡轮增压器很难在整个宽广的柴油机转速范围内获得合乎要求的增压特性。因此,从增压系统、燃油系统和燃烧室的良好匹配着手,在扭矩储备、最大功率、燃油消耗率、排气温度及气缸内压力极限与烟度等因素之间取得协调的折衷匹配方案,可以满足车用涡轮增压柴油机性能要求。这一方案已成功地应用于6100ZQ车用增压柴油机。