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.     

车用涡轮增压技术的发展回顾、现状及展望

涡轮增压技术从提出至今,已有百年的历史,经过不断地改进与完善,它已被广泛应用于各个工业领域,特别是汽车行业。鉴于该技术的重要性,本文的主旨就在于通过深入探讨涡轮增压技术在汽车行业的运用,从而对该技术的现状进行基本归纳与总结。为此,本文首先回顾了车用涡轮增压技术的发展历程,随后通过重点介绍当前车用涡轮增压器在技术、工艺和材料等方面取得的成果。对该技术的发展现状做出归纳总结,进而对涡轮增压技术在汽车行业的未来发展方向进行基本展望。     

现代先进发动机技术——涡轮增压系统(二)

２．８Ａ／Ｒ比（图２０略）影响透平和压气机叶轮部件转速和加速特性的因素很多,但是其中一个最关键的、最重要的控制参数是Ａ／Ｒ比值。Ａ／Ｒ比（图２０,参见原文）是废气流道扩展到通向透平叶轮四周喉口之前的涡壳入口通道最小截面面积（ＣＳＡ）与透平叶轮中心到截面Ａ形心的距离之比值。Ａ／Ｒ＝通向涡壳之前的通道最小截面面积／截面Ａ的形心到轴中心的距离一些增压器制造商不选用Ａ／Ｒ比作为设计参数,而是引用废气吸入环绕透平叶轮的涡壳之前的最小入口通道截面参数来替代。…     

柴油机涡轮增压系统

柴油机涡轮增压系统Ｊｏｈａｎ，Ｓｃｈｉｅｍａｎ１涡轮增压系统ＡＢＢ涡轮增压器适用于５０ｋｗ及以上的柴油机。废气驱动增压器涡轮，从而带动与涡轮装在同一轴上的压气机，其压缩空气通过空冷器进入柴油机扫气箱。连接柴油机气缸和增压器燃气进口之间的排气管装置定义...     

废气涡轮增压与发动机匹配的理论计算研究

根据废气涡轮增压的工作原理、结构特性，对增压器和发动机的空气流量和其他方面的匹配进行了计算和理论分析，提出了发动机选配增压器的基本过程和注意事项，以及重新为指定发动机设计增压器的基本步骤。     

带有可变喷嘴涡轮增压系统的天然气发动机试验研究

在CA4G22E发动机的基础上开发出了一台多点顺序喷射的天然气发动机。该发动机采用了增压中冷技术及可变喷嘴涡轮增压技术。试验结果表明，采用增压中冷技术争可变喷嘴涡轮技术可以提高发动机的进气量，优化发动机在全工况范围内与增压器的匹配，大幅度提高发动机的动力性与经济性。     

涡轮谐振增压系统的研究

本文对谐振系统的不同结构参数进行了大量的计算分析,从而得出了谐振系统参数对谐振效果的影响规律。     

现代先进发动机技术——涡轮增压系统(一)

本文综述了九十年代以来世界上现代先进发动机涡轮增压系统的发展技术。重点叙述了涡轮增压器设计原理和结构设计的发展,如主要部件压气机、涡轮、涡壳和放气阀(压气机和涡轮)的设计原则和结构类型。并就增压器的瞬态响应特性、增压压力控制和性能特性、中冷系统、复合增压、透平失效诊断等先进技术作了论述。     

柴油机注汽涡轮增压系统

针对涡轮增压柴油机在低工况运行时 ,出现增压压力不足、燃烧过量空气系数小和废气排温较高等固有特性 ,提出了一种利用增压器废气余热产生水蒸气 ,并注入涡轮来提高增压器的压比和空气量新方法 ,以改善涡轮增压器与柴油机的匹配 ,提高柴油机性能     

混合增压柴油机废气能量调整策略的仿真及分析

提出了一种比常规废气旁通的涡轮增压技术更加合理的混合增压技术方案,即在常规废气涡轮增压器转轴上并联一个能以电动机或发电机模式工作的高速电机,并引入相应的可逆储能元件.从解决常规涡轮增压器能量供需的矛盾入手,通过模拟计算可以得到混合涡轮增压器废气能量调整策略.计算结果表明,遵循这一能量调整策略的混合增压技术比废气旁通增压技术能更好地提高车用柴油机的性能.     

MMPC涡轮增压系统在柴油机上的应用

主要介绍了一种新近发明的MMPC涡轮增压系统及其性能模拟计算研究,和在8L250Z柴油机上的试验结果,说明MMPC涡轮增压系统能抗扫气干扰、增大扫气系数及降低油耗率。这是一种结构最简单、高性能的涡轮增压系统。     

可变几何排气管增压系统与其他增压系统的对比计算研究

为了解决某船用8缸机高低负荷兼顾的问题,提出了1种全新的可变几何排气管增压系统,它通过安装在排气管上的可控阀门来实现增压方式的转换。利用GT-POWER对可变几何排气管增压系统进行了计算研究,根据油耗最优原则找出其阀门开和阀门关之间的切换点在50%负荷;又分别对四脉冲增压系统、PC系统、MPC系统和MIXPC系统进行了计算研究。计算结果表明:在25%、50%、75%、100%负荷,可变几何排气管增压系统的油耗均小于四脉冲增压系统、MPC增压系统和MIXPC增压系统的油耗,扫气系数均大于四脉冲增压系统、MPC增压系统和MIXPC增压系统的扫气系数。     

一种创新的MMPC涡轮增压系统

主要介绍了一种最新发明的MMPC涡轮增压系统及其排气管系。可应用于不同缸数的大功率四冲程柴油机上。性能模拟计算结果表明是可行的。这是一种结构最简单、高性能的涡轮增压系统。     

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。     

新开发的MIXPC涡轮增压系统排气管系

简要介绍了新开发的MIXPC涡轮增压系统排气管系。它具有结构更简单、扫气干扰更小和扫气量大的特点。用模拟计算比较了新旧两种MIXPC系统排气管系的性能,并用实验对比说明了新开发的1+2,3MIXPC系统排气管系性能更优。     

车用柴油机增压匹配数值模拟研究

使用VC 和Matlab分别建立了柴油机、涡轮增压器、进排气管及中冷器的数值模型,并编制了涡轮增压器与柴油机的匹配计算程序。应用该程序对某柴油机与某径流式涡轮增压器联合工作过程进行仿真计算,得到柴油机的性能参数及与该增压器的匹配数据,最后通过试验结果对数学模型、增压器与柴油机匹配程序的可行性进行了验证。     

船用柴油机相继增压系统性能研究

柴油机高增压会带来严重的部分工况问题,主要有部分工况热负荷较高和容易造成压气机的喘振．柴油机相继增压有效地解决了高增压柴油机低工况问题：改善了低工况燃油经济性,降低了热负荷、减少了喘振可能性等．     

可变几何排气管增压系统的模拟试验研究

针对可变几何排气管增压系统在6缸机上的应用效果进行了模拟试验研究,利用原机脉冲增压系统排气管模拟阀门关,用新加工的准定压增压系统排气管模拟阀门开。试验结果表明:在标定工况下准定压增压系统的油耗比脉冲增压系统的油耗降低4.7 g/(kW.h)。原因是当增压方式为准定压增压系统时,在强制排气过程中,排气管内排气平均压力减小,使泵气负功减小,油耗下降。     

两级涡轮增压对轻型柴油机性能影响的试验研究

在某轻型柴油机上设计了两级涡轮增压系统,进行了匹配两级涡轮增压的试验研究。研究结果表明,在较低转速高负荷工况,废气全部流经高压级增压器可以改善经济性,在较低转速低负荷工况,将进气旁通阀和废气旁通阀全开能够减小排气背压和进气节流损失,降低比油耗;在较高转速,进气旁通阀和废气旁通阀全开的经济性更好。经济性优化情况下,两级增压相对原机单级增压可以明显降低低速段和高速段的比油耗,外特性低速段的比油耗最大降幅达到21 g/（kW.h）,标定转速也降低了10.5g/（kW.h）,发动机的万有特性经济运行区明显变宽。