大型柴油机可变几何涡轮增压器的研制及试验研究

介绍了一种可变几何涡轮增压器的设计过程。对比了这种可变几何涡轮增压器与原涡轮增压器在性能上的差别。对这种可变几何涡轮增压器进行了台架试验和跑车试验。台架试验结果表明:这种可变几何涡轮增压器有效地提高了发动机在最大转矩点的缸内爆发压力和最大转矩点的转矩,改善了发动机的动力性。加速试验结果表明:安装了可变几何涡轮增压器的发动机的加速时间比原发动机的加速时间缩短了5s。     

小排量赛车发动机涡轮增压匹配计算及性能预测

遵照大学生方程式汽车大赛的有关规则,以某款0.6L汽油发动机为原型,经理论计算对涡轮增压器进行了选型.并应用GT-Power软件建立了发动机一维仿真模型,增加了进气限制器、涡轮增压器、中冷器和排气泄压阀等部分,进行了发动机和涡轮增压器的匹配计算与性能预测,结果表明二者匹配良好、达到了性能目标.此外,还针对规则要求加装了进气限制器,分析了该进气限制器对涡轮增压发动机的影响.最后,通过发动机台架试验获得发动机外特性曲线,验证了增压器与发动机匹配良好,仿真结果与台架试验结果基本相符.     

热传递对涡轮增压器效率特性影响的研究

在涡轮增压器热试台架上进行涡轮和压气机效率特性测量时,由于高温涡轮与相对温度较低的压气机之间有明显温差,造成热量从涡轮传向压气机,会使测量得到的涡轮和压气机的效率分别高于和低于实际值。本文对增压器的热传递现象进行了分析,并通过一种有效计算方法对涡轮和压气机的效率特性进行了热传递校准。校准后的涡轮和压气机效率特性与增压器冷试台架上测得的数据符合较好,最大误差低于4.7%。     

涡轮增压器性能试验系统的研制

内燃机增压技术是发动机节能减排的高效手段,增压器的效率对发动机性能起着至关重要的作用。在增大了功率的同时,提高了内燃机的燃油经济性,降低了排放,并提高了发动机的适应性。涡轮增压器性能试验系统通过远程集控及自动辅助系统的调节,模拟增压器的使用工况,对其进行台架性能试验。系统既可进行外源冷吹风、热吹风试验,也可进行自循环热吹风试验。系统可用于涡轮增压器的新产品开发,性能研究,生产检验和质量比对实验。系统研发、设计和制造过程采用国际流行的虚拟实境方式和计算机仿真、分析技术。可进行原理数据核算,零部件建模设计,虚拟平台装配与分析等整个系统的模拟。保证了设计数据的精确性,试验系统的灵活和可靠性。     

涡轮增压器性能试验系统的研制

内燃机增压技术是发动机节能减排的高效手段，增压器的效率对发动机性能起着至关重要的作用。在增大了功率的同时，提高了内燃机的燃油经济性，降低了排放，并提高了发动机的适应性。涡轮增压器性能试验系统通过远程集控及自动辅助系统的调节，模拟增压器的使用工况，对其进行台架性能试验。系统既可进行外源冷吹风、热吹风试验，也可进行自循环热吹风试验。系统可用于涡轮增压器的新产品开发，性能研究，生产检验和质量比对实验。系统研发、设计和制造过程采用国际流行的虚拟实境方式和计算机仿真、分析技术。可进行原理数据核算，零部件建模设计，虚拟平台装配与分析等整个系统的模拟。保证了设计数据的精确性，试验系统的灵活和可靠性。     

可变喷嘴涡轮增压器电控系统的设计与匹配

为研究可变喷嘴涡轮增压对车用发动机性能的影响,针对国内研发的车用可变喷嘴涡轮增压器开发了电控系统。该电控系统采用MC68HC11E9单片机为微控制器,以进气歧管内的增压压力为控制目标,控制算法采用数字PID控制。在发动机台架上进行了装有国内研发的可变喷嘴涡轮增压器电控系统的6缸发动机的匹配和稳态试验,试验结果表明采用国产可变喷嘴涡轮增压器对发动机性能有较大的改善。     

某两缸柴油机增压器的布置结构优化

针对增压器涡轮外壳出现裂纹的故障,通过ANSYS结构动力学分析,得知增压器系统前2阶固有频率在发动机的激振频率范围内,存在系统共振,是故障的主要原因。为提高系统固有频率,设计了2个优化方案。通过模态分析及可靠性试验,结果表明:最优方案的一阶固有频率提高了98%,达到设计目标,且零件通过了可靠性试验的考核。     

车用发动机涡轮增压器喘振裕度及其改善方案的研究

主要针对涡轮增压器喘振机理,喘振现象产生的原因分析,喘振线在增压器生产厂家及主机厂的试验测试方法及喘振的改善方案进行了详细论述。试验结果表明,对于涡轮增压器喘振线的测试,发动机主机厂也可以通过试验进行测试且准确度在可以接受的范围内;对于增压器喘振裕度的解决方案可以从提升发动机的容积效率,增压器压前管路增加稳压腔方面进行考虑。其中,压前管路增加组合稳压腔方案改善效果更为明显。     

发动机增压器异响产生机理及解决方法研究

为解决采用涡轮增压器后带来的振动与噪声问题,对急加速过程产生的增压器异响嗒嗒声进行了原理分析,采用LMS Test Lab软件在整车上进行了测试。根据测试结果,利用排除法进行了诊断,确定产生嗒嗒声的部位和根源为执行器;按照管道内消除气体振动原理,在执行器入口处增加了一个稳压腔,同时结合仿真结果,调整了执行器内部的弹簧刚度,经过主观评价和试验测试,嗒嗒声已彻底消除。研究结果表明:急加速时的增压器嗒嗒声是由于执行器入口及发动机排气压力脉动造成的,降低嗒嗒声的最主要方法是减小执行器入口压力脉动。     

VNT涡轮增压器涡轮箱与轴承体泄漏研究

根据VNT涡轮增压器在发动机工作状态下出现轴承体与涡轮箱之间废气泄漏的情况,对增压器轴承体、涡轮箱的配合接触提出优化方案,并进行台架试验验证对比,找到了最佳的优化办法,达到了防止泄漏的要求。     

基于PWM方式的变几何涡轮增压器可调喷嘴气动执行机构

本文设计开发了一种用于连续调节变几何涡轮增压器可调喷嘴开度的气动执行机构,该气动执行机构采用两个由PWM方式驱动的快速开关阀控制膜片式单作用气缸工作腔中的充放气量,实现了对可调喷嘴开度的连续调节。仿真和台架测试结果表明,该气动执行机构具有耗气量小、可靠性高的优点,能够满足车用发动机对变几何涡轮增压器可调喷嘴执行机构的要求。     

车用柴油机大小涡轮相继增压系统固定转速切换的试验研究

针对某车用柴油机采用两台不同尺寸涡轮增压器的相继涡轮增压系统进行了试验研究。对柴油机分别采用大增压器、小增压器和大小增压器并联的3种方案进行外特性试验,通过分析试验结果初步确定了系统的两条固定转速切换线。对大小涡轮相继增压系统进行切换试验研究,并对切换过程中发动机转速的波动情况进行了分析,最终确定大增压器与小增压器相互切换的上下行转速分别为1380 r/min和1335 r/min,大增压器与大小两台增压器并联相互切换的上下行转速分别为1970 r/min和1955 r/min。最后,对固定转速切换的可靠性进行了试验验证。     

引流式涡轮增压器的实验研究

本文提出了涡轮增压器的引流设想及基本原理,进行了改型设计及台架实验,获得了引流涡轮增压器压气机及涡轮的实验结果。经过与常规涡轮增压器特性的比较和引流涡轮增压发动机的性能预测,可以认为:引流方案是改善发动机低速扭矩特性,减少发动机黑烟排放和降低油耗的一个有效措施。     

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。     

船用增压器系统模态分析及优化

为提升船用增压器系统的可靠性,以零部件的固有模态属性为基础,利用Abaqus软件对现有某6缸中速柴油机的增压器及相关零部件模型进行仿真模态分析,并通过试验对仿真结果进行校验。结果表明:基于仿真的模态分析满足精度要求,增压器系统一阶模态频率为67.36 Hz,低于设计要求的90 Hz,且转速为1150～1300 r/min时,共振倾向明显。根据仿真模态分析结果提出相应的优化解决方案,通过优化增压器支架结构形式,增加整个增压器及相关零部件的支撑刚度。试验结果表明:增压器系统的一阶模态频率提高到90.8 Hz,避免增压器系统在发动机运行区间内发生共振,提升了柴油机整机的运行可靠性,优化方案满足设计要求。     

车用柴油机涡轮增压器涡轮BPF噪声的试验研究

阐述了涡轮增压器涡轮BPF噪声产生的机理,针对不同的涡轮壳舌尖与涡轮叶片之间间隙的涡轮增压器进行了噪声测试。试验结果表明:增大涡轮壳舌尖与涡轮叶片之间的间隙可以降低涡轮增压器的涡轮BPF噪声;但对发动机性能有一定的影响。     

某增压发动机压力波动问题研究分析

我们针对解决涡轮增压器NVH问题中引起的发动机压力波动问题,进行理论分析,重点分析涡轮增压器执行器拉杆处增加波簧对执行器标定引起的变化,对不同状态涡轮增压器完成执行器标定测试,分析存在引起的变化原因,为解决发动机性能波动及涡轮增压器NVH问题提供借鉴参考。     

发动机增压器隔热罩的设计与仿真

基于柴油机增压器隔热罩故障模式,进行理论分析与仿真,对原结构增压器隔热罩进行模态和应力对比分析,得出当前应用增压器隔热罩存在风险。设计新型的增压器隔热罩,满足轻量化的设计要求,并且经过仿真计算隔热罩应力和模态满足要求。通过对比试验,新型隔热罩振动速度更低,新型增压器隔热罩具备优越性。仿真与测试结果表明,柴油机增压器隔热罩系统质量变化对的测试结果影响较大。     

涡轮增压器与车用柴油机匹配研究

涡轮增压器对发动机的动力性、经济性以及排放有着极为重要的影响。通过对涡轮单双流道蜗壳、旁通阀不同开度、流量拓宽装置以及增压器总效率的试验研究,分析了这些因素对增压器与发动机匹配的影响,得出了涡轮增压器与车用柴油机合理匹配的试验结果。     

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。