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。     

车用涡轮增压器瞬态响应性评估与测试

基于车用涡轮增压器瞬态响应的影响因素，提出独立于内燃机的车用涡轮增压器瞬态响应评估指标D_x。通过数值模拟和试验的方法研究在不同终了转速下D_x随不同初始压比的变化以及转子转动惯量、涡轮效率和压气机效率对D_x影响。研究结果表明：试验结果与仿真结果吻合较好，证明该测试方法可用于涡轮增压器的瞬态性能测试以及增压器瞬态性能的影响因素研究。使用误差传播理论对试验测得的瞬态响应评估参数D_x值进行系统误差估计，试验测得的系统不确定度为1.35%。     

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。     

涡轮增压器的流动模拟方法综述

随着人们对节能环保问题的日渐关注,增压技术特别是涡轮增压器在内燃机上的应用也越来越普遍,而研究涡轮增压器内的流动对设计高效率的增压器至关重要。综合国内外研究涡轮增压器的流动模拟方法,总结和概括了在模拟增压器内部流动方面的一般方法和普遍规律,对充分了解增压器内的流动过程并改善其工作性能具有一定意义。     

基于CAE的某发动机增压器故障分析及优化

某增压直喷发动机在进行发动机台架可靠性试验过程中,涡轮增压器由于中间体和蜗壳连接抱箍松脱造成失效,通过采用CAE仿真分析手段结合试验测试,对涡轮增压器模态和振动分析并进行发动机台架涡轮增压器振动测试,结果表明涡轮增压器中间体抱箍松脱是由于涡轮增压器模态低引起共振造成的。通过对涡轮增压器和排气系统进行优化设计,整改后通过了可靠性试验。     

有叶普通涡轮增压器与发动机稳态匹配模型的建立、验证与模拟

建立了在稳态工况下有叶普通涡轮增压器和发动机匹配的数学模型，讨论了建模中的几个关键问题。在此基础上，利用Simulink建立了有叶固定截面涡轮增压器与发动机匹配的模拟模型，并通过发动机与涡轮增压器的匹配试验对模拟模型进行了验证，结果表明模型是正确的，并互具有较高的准确性。最后，通过模拟给出了不同发动机工况下的增压压比、过量空气系数、涡轮膨胀比、增压器转速等变化情况，得出了一些有关涡轮增压器与发动机匹配的结论。     

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。     

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。     

涡轮增压器轴系对匹配发动机性能的影响

从增压器效率角度对增压器性能进行了分析,指出提高增压器轴系机械效率ηm可提高增压器总效率ηTC,分析了影响轴系机械效率ηm的原因、因素和影响程度,得出轴颈半径r、增压器转速对涡轮功率损失、轴系机械效率影响大,指出增压器转子总成的转动惯量不仅影响增压器的响应能力,也影响增压器匹配发动机的稳态性能,采用UG软件计算、分析了2种不同轴系方案转子总成的转动惯量和质量,小轴系方案转子总成转动惯量小、质量轻,并在发动机试验台架上进行外特性试验对比,得出:小轴系结构增压器具有更低的转动惯量,并由于涡轮低速脉冲收益原因,这对改善发动机低速性能有较大好处,但是对中高速性能影响不大,最后得出了计算增压器轴系机械效率ηm的方程式。     

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。     

HP55混流式水冷增压器研制及在柴油机上的应用

混流技术能有效提高涡轮增压器的效率，本文介绍了HP55增压器混流涡轮的叶片成形和设计，以及该增压器在CYQD32系列柴油机上的应用。试验结果表明：HP55增压器匹配CYQD32系列柴油机性能指标优于原机国外增压器。     

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。     

8LA250Z-1型柴油机进排气系统设计及增压器匹配研究

本文介绍了8LA250Z-1柴油机研制过程中进排气系统设计和涡轮增压器的匹配工作。在进排气系统设计和增压器选配的计算中对柴油机高低工况的性能进行了细致的分析。样机试验证明,设计阶段所提出的方案合理,柴油机达到了预期的性能指标。     

摩托车国Ⅲ燃油蒸发排放控制系统设计

针对即将实施的摩托车国Ⅲ燃油排放标准,介绍了我国摩托车燃油蒸发排放技术发展现状,对摩托车燃油蒸发排放控制系统进行合理的分析研究设计。试验证明,设计的燃油蒸发排放控制系统可以满足国Ⅲ燃油蒸发排放的限制要求,并且对原有发动机性能没有明显影响。     

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.     

基于正交试验的低速机增压器涡轮排气壳性能优化研究

为提升船用低速机涡轮增压器性能,对增压器涡轮排气壳底部流道结构进行参数化,设计并开展了以效率为优化目标的四因素三水平正交试验优化设计和增压器整机性能试验。首先,采用CFD数值模拟方法对不同参数组合的涡轮气动性能进行了计算,然后对涡轮排气壳底部流道结构参数开展了灵敏度分析,同时针对不同参数组结构开展了内部流场对比分析,明确结构因素对流动的影响机理;在此基础上对优化后方案开展了涡轮特性分析,最后在低速双燃料机平台上开展增压器整机试验验证。分析研究表明：在涡轮进气壳、喷嘴环和涡轮叶片等通流部件结构不变的前提下,涡轮排气壳排气方向轴向长度对涡轮整级效率的影响最大,优化后效率明显提升,设计点总压损失系数降低0.3874,静压恢复系数提升0.537,总静效率提升1.85%,其余工况总静效率最大提升2.4%。试验结果表明：优化后涡轮增压器整机效率在主机燃油模式和燃气模式下的全工况范围内效率均有提升,最大提升幅度分别达到1.4%和2.1%,涡轮性能和增压器整机性能改善明显。     

双舌形挡板变截面涡轮(VGT)的研究

介绍了双舌形挡板变截面涡轮的工作原理和这种变截面涡轮增压器在柴油机上的实用情况。用热线风速仪Ｘ形热膜探针测定了这种变截面蜗壳出口处的３维速度场,讨论了蜗壳出口Ｒｅ数变化即两个舌形挡板开启角度变化对能量利用的影响,并据此优化设计了双舌形挡板。将双舌形挡板变截面涡轮增压器与６１３０ＺＱ柴油机进行了匹配试验,证明与普通增压器相比,能够改善柴油机的扭矩特性和低速经济性,抑制了高速时的增压过量;与单舌形挡板变截面涡轮增压器相比,更适应车用柴油机的变工况时的需要。     

轻便轴承对增压器机械效率及发动机加速性能的影响

为改善涡轮增压器机械效率及发动机加速性能,分析原轴承系统和轻便轴承系统的旋转部件质量及转动惯量,试验研究原轴承系统和轻便轴承系统的机械效率及发动机加速性能.结果 表明:与原轴承系统相比,增压器转速为60 000～80 000 r/min时,轻便轴承系统机械效率改善2.73％ ～ 8.08％;增压器转速为60 000～1...