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。     

V型柴油机采用定压和脉冲增压系统对性能影响的比较

在一台高速12缸柴油机提高转速功率的改进设计过程中，应用性能分析软件AVL-B00ST对该机采用不同增压系统对性能的影响进行了分析计算比较。并以满足功率、油耗、排温及爆压等指标要求为目标，为对压缩比、增压压力、排气系统等进行优化，提高柴油机性能提供综合依据与改进方向。     

SOFIM柴油机气波增压研究

将SOFIM涡轮增压中冷柴油机改造成气波增压中冷柴油机。匹配气波增压器的柴油机需重新设计进、排气管，根据气波增压的要求，采用进气均匀性更好、总管容积更大的进气管及中央出口渐扩式排气管，采用变频电机优化增压器转子与曲轴间的传动速比，使得在整个发动机工况内均能实现较高的增压比。试验结果表明，气波增压柴油机的动力性和排放性能在低转速下优于原机，在中高转速下比原机差，通过设计容量更大的进、排气管及进一步优化速比可改善气波增压柴油机在高工况下的性能。     

新型相继增压系统对船用柴油机性能影响的研究

将传统定涡轮相继增压系统的主增压器替换为可变截面涡轮增压器（Variable geometry turbocharger,VGT）,完成VGT相继增压（VGT-Sequential Turbo Charging,STC-VGT）系统改造及其开度控制装置设计。通过试验,研究0%、10%、25%、40%、55%、70%、85%和100%八个不同开度对STC-VGT增压柴油机分别以1/2TC运行的性能影响。结果表明：STC-VGT系统1TC运行时,相比原机,动力性改善明显,NOx排放量升高,Soot排放量降低,同时,随着负荷的增加,燃油消耗率均呈现先降低后升高的趋势;以2TC运行,当VGT开度大于70%时,动力性整体相比原机有所下降,最大降幅约为1.16MPa,NOx排放量降低,Soot排放上升,燃油消耗率整体高于原机。之后,建立多目标灰色决策模型,通过主客观赋权的方法计算得出1/2TC各研究负荷所对应的最佳VGT开度,并根据燃油经济性最优原则确定STC-VGT系统1/2TC切换点为50%Pe0、切换开度为0%。最后,对STC-VGT系统性能进行评估,其结果表明：该系统以各负荷最佳VGT开度运行时,燃油经济性整体优于原机,且10%Pe0≤Pe<80%Pe0时,也优于传统定涡轮相继增压;同时Soot排放性能整体优于原机和传统定涡轮相继增压,但NOx排放与之相反。因此,柴油机采用STC-VGT系统动力性、经济性和Soot排放性均得到有效提升,但NOx排放性能有所下降。     

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。     

机电复合柔性增压系统对柴油机性能影响的研究

为解决传统涡轮增压发动机低转速增压不足和高转速排气能量未得到充分利用的问题,提出了可实现压气机和涡轮解耦的机电复合柔性增压系统.针对某重型柴油机建立了机电复合柔性增压系统仿真模型,计算分析了该系统对柴油机性能的影响规律及关键因素.研究表明:该系统在中高转速工况系统综合效率最高可提升2.66％,原因主要在于涡轮发电系统回...     

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。     

增压柴油机排气压力波的对比试验研究

为了对某增压六缸发动机的性能做进一步的改进,对其涡轮入口处和排气支管出口处的排气压力波变化规律进行了试验研究.试验结果表明,涡轮入口处和排气支管出口处的排气压力波平均值变化规律相同:在不同的负荷特性下,排气压力波平均值都随着扭矩的增大而增大;不同转速下相同扭矩测试点的排气压力波平均值,都随着转速的增大而增大.在不同的负荷特性下,涡轮入口处和排气支管出口处的排气压力波强度变化规律不相同,涡轮入口的压力排气波强度要大于排气支管出口处的排气压力波强度.     

不同增压系统对重型柴油机性能和排放影响的试验研究

在一台电控高压共轨重型柴油机上,基于高压冷却废气再循环(EGR),对比研究了带废气放气阀式单级固定涡轮截面增压器(WGT)、单级可变涡轮截面增压器(VGT)、二级固定涡轮截面增压器(WGT-FGT)和二级可变涡轮截面增压器(VGT-FGT)四种增压方式对柴油机性能与排放的影响。结果表明:可变截面相对固定截面增压系统(VGT相对WGT,VGT-FGT相对WGT-FGT),能显著提高涡前与进气压差,实现更高EGR率和更低的NO_x排放,同时能够提高进气充量,从而改善燃烧过程。随着NO_x比排放的降低,四种增压方式的油耗都呈现上升趋势,并且VGT-FGT、VGT、WGT-FGT和WGT的燃油消耗率依次升高。当NO_x原始排放控制在5.0g/(kW·h)左右,采用WGT-FGT时燃油消耗率相对WGT获得一定改善(与VGT和VGT-FGT相当),碳烟排放与VGT-FGT接近,明显优于WGT。随NO_x排放降低,可变截面增压系统相对固定截面增压系统逐渐表现出优势:当NO_x原始排放控制在3.5g/(kW·h)左右,VGT可以获得与VGT-FGT接近的燃油经济性和碳烟排放;当NO_x原始排放更低(2.8g/(kW·h)以下),VGT-FGT降低油耗和碳烟排放的优势更加明显。     

柴油机两级相继涡轮增压系统研究

首先根据内燃机进排气系统一维非定常流动模拟计算"有限体积法一总变差减少"程序,在不同负荷下,对柴油机性能进行校核,模拟计算结果与试验值基本一致.然后建立柴油机两级相继涡轮增压系统模拟计算程序,并进行研究.研究表明:中低负荷的过量空气系数增大,有利于改善燃烧;油耗降低效果显著;增压压力增大,进气量增加比较明显.     

大功率柴油机性能仿真与增压系统优化

针对某大功率柴油机有效燃油消耗率较高的情况,改进其增压系统来提高其经济性。对改进后的4涡轮增压器柴油机进行测试,基于实测缸压开展燃烧放热规律分析,获得关键燃烧特征参数,探明燃烧参数的变化规律,并基于韦伯燃烧模型建立燃烧特征参数经验模型。使用仿真软件GT-Power建立仿真模型,利用试验数据进行模型校核,结果表明各参数的最大误差不超过4.36%。仿真计算表明,与2涡轮并联增压系统相比,4涡轮并联增压系统的燃油经济性更高,100%负荷时有效燃油消耗率降低4.96 g/(kW·h),与实测结果基本一致。     

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。     

基于dSPACE的柴油机相继增压系统试验研究

为了加快柴油机相继增压控制系统的开发进度,降低开发成本,选用dSPACE实时仿真平台作为相继增压系统控制原型,在TBD234V12相继增压柴油机试验台上进行了相继增压稳态性能试验和动态切换试验。试验结果表明:基于dSPACE实时仿真平台开发的相继增压控制软件及自制硬件电路可以实现对相继增压系统的有效控制,确定以经济性最优为原则的相继增压切换边界。根据动态切换试验数据,确定TBD234V12柴油机相继增压切换延迟时间合理范围为0.5～1.0s。     

高强化两级涡轮增压柴油机匹配性能仿真研究

本文建立了某高性能单级涡轮增压柴油机GT-Power性能仿真模型,结合试验数据对模型进行了校核和验证.根据对原型机仿真模拟计算结果的分析,选取Garrett公司T系列涡轮增压器,为其匹配了两级可控涡轮增压系统,并建立相应的整机性能仿真模型,在此基础上研究分析了废气旁通阀开度变化以及高低压级增压器分别采用可变几何涡轮对整机匹配特性的影响等.计算结果表明：采用两级可控涡轮增压系统后,在兼顾原机高工况性能的同时,能有效改善其低工况的性能,在全工况范围内能实现与柴油机的良好匹配.     

可调二级增压柴油机瞬态加载性能的试验

对柴油机用可调二级增压系统进行了瞬态加载试验研究,建立了可调二级增压系统的柴油机瞬态试验系统,通过全工况范围内的稳态试验进行了可调二级增压旁通阀调节规律分析研究.基于稳态的旁通阀调节规律确定了瞬态加载过程的试验方法,进行了3条转速线上的瞬态定转速加载性能试验.试验结果表明:较低转速高负荷时应关闭涡轮旁通阀来改善燃烧,相应瞬态过程中在低负荷时也应关闭旁通阀来避免增压压力上升缓慢和排放性能差等问题.针对较高转速提出了一种修正调节规律,从而有效地提高了增压系统对柴油机加载过程的响应特性,同时也改善了烟度排放.     

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。     

车用增压柴油机中冷器模型及其性能预测

本文提出了一个适用于车用增压中冷柴油机的“空－空”（Ａｉｒ—ｔｏ—Ａｉｒ）中冷器换热模型，编制了计算程序并将其嵌入增压柴油机循环计算程序中对一车用增压中冷柴油机进行性能预测。预测数据与试验结果的对比表明，预测结果有较好的有效性。文中还讨论了经中冷后柴油机性能的变化。     

柴油机相继增压匹配仿真分析

基于某款16缸V型发动机进行稳态工况下相继增压器匹配,同时研究瞬态工况下空气阀相对燃气阀开启延迟时间、燃气阀和空气阀从开始开启到关闭持续周期及阀位置对性能的影响。匹配研究表明:压端阀相对涡端阀开启延迟越短,压力恢复越快,下降的幅度越小;燃气阀和空气阀从开始打开到全关的持续期越短,压力下降越低,压力恢复越快。     

用V—MPC增压系统改善车用柴油机低速性能的研究

为改善车用涡增压柴油机低速性能，而又不损失高速性能，提出了Ｖ－ＭＰＣ增压系统，并对其进行了理论分析和实验研究。在某涡轮增压柴油机上试验结果表明，采用Ｖ－ＭＰＣ增压系统可改善低速性能。