回热旁通增压系统的试验研究和数值模拟

本文首先用等效增压器的概念对回热旁通增压系统的工作原理作了“准”定量的分析,然后在B6135-ZG20涡轮增压柴油机上进行了试验研究,最后用数值模拟方法考察了增压器效率和回热度对该增压系统性能的影响,并对采用回热旁通措施后的整机性能作了预测。研究表明,采用回热旁通增压系统能有效地提高柴油机在低速运转时的增压压力,不同程度地降低柴油机的有效燃油消耗率、排气温度和烟度。     

电控增压技术在柴油机上的应用

介绍了柴油机增压技术的分类和增压器系统对提高柴油机性能的作用。详细阐述了电控增压技术中的补气系统、旁通装置和温度控制的工作原理、设计方法,在MAN柴油机上的应用表明,电控增压系统可有效提高柴油机综合性能。     

超高压共轨系统电控增压器多参数优化匹配

阐明了超高压共轨系统的工作原理,通过AMESim软件建立了电控增压器的仿真模型,利用试验验证了模型准确性,而后在进行参数灵敏度分析的基础上选取了对电控增压器性能影响较为明显的结构参数,并基于数值仿真结合正交设计法优化的方法,以电控增压器增压能力、响应速度以及经济性为目标,对其开展了优化匹配,得到了各结构参数对电控增压器性能的影响权重和最佳参数组合.仿真结果表明:出油孔直径是对电控增压器性能影响权重最大的参数,阀芯位移和阀芯质量次之.最后,基于优化匹配结果试制了电控增压器,并利用超高压共轨系统试验台架开展了电控增压器参数优化前、后性能对比试验.试验结果表明:相比于原参数方案,参数优化后的电控增压器增压能力、响应速度以及经济性均得到提升,其最大增压压力提高了6.9%,,复位时间减少了41.7%,,平均燃油泄漏率降低了30.8%,.     

超高压共轨喷油系统压力振荡的消除

为消除超高压共轨喷油系统电控增压器增压室内压力振荡现象又不削弱增压能力,在阐明系统工作原理的基础上,通过在增压活塞上开设平衡油压节流孔的方式,设计了滑阀式增压活塞偶件结构,建立了改进后超高压共轨喷油系统的仿真模型,并通过超高压共轨喷油系统性能试验验证了模型的准确性,进而利用模型研究了平衡油压节流孔面积、形状和位置对消振效果的影响.仿真结果表明:平衡油压节流孔面积和位置对消振效果的影响大于平衡油压节流孔形状对消振效果的影响.最后,基于仿真结果试制了新型电控增压器,并利用超高压共轨喷油系统试验装置,开展了新型电控增压器和原电控增压器性能对比试验.结果表明:新型电控增压器能使其增压压力峰值比原电控增压器提高10MPa,同时在增压脉冲结束后,增压室内压力能够提前25ms左右回到基压(100MPa)并保持稳定,压力振荡现象得到了明显消除.     

涡轮增压器及其效率对柴油机性能的影响

涡轮增压器及其效率对柴油机性能的影响１前言涡轮增压器对柴油机的性能具有决定性的作用，它的效率对于柴油机和增压器如何匹配有着重要的影响。为了更好地理解这些关系．我们应首先区分增压器效率和增压系统效率，从而确认它们是如何影响增压柴油机性能的。２涡轮增压柴...     

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。     

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。     

大小涡轮三阶段相继增压系统性能试验研究

对某型柴油机采用两台不同尺寸涡轮增压器的三阶段相继增压系统的性能进行了试验研究。对柴油机只采用小增压器、只采用大增压器和同时采用大小2台增压器并联3种不同增压方式进行了全工况试验,并通过对试验结果的比较和分析提出了大小涡轮三阶段相继增压系统方案,确定了以燃油经济性最优为原则的切换边界。之后,对大小涡轮三阶段相继增压方案进行了试验,试验结果表明其性能比原机有较大的改善,尤其是在低速大负荷工况,燃油消耗率最高降低约7.1%,碳烟排放最高降低达70.2%,涡前排温最高降低近12.6%。     

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。     

12V280ZJ型柴油机相继增压系统的试验研究

通过在一台12V280ZJ型柴油机上进行的相继增压系统的开发和试验研究,初步掌握了相继增压系统的设计技术,确定了合适的运行切换点及增压器切换过程中的时间控制参数,对相继增压系统对柴油机的性能影响有了更进一步的了解。     

柴油机二级涡轮增压系统匹配研究

采用AVL-Boost仿真软件对某型船用高速柴油机预混合燃烧性能进行仿真分析。分析显示:柴油机采用二级涡轮增压系统能有效提升功率,提高低速扭矩性能,改善加速性,降低发动机油耗,改善排放。同时指出:二级增压系统构成较为复杂,体积和质量都较大,安装和连接较难实现,针对这个问题探讨了合适的解决方案。     

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。     

基于模糊理论的增压系统故障诊断

提出了一种评判柴油机增压系统状态的新方法,增压系统的状态主要与进气管中空气的压力和温度有关,对上述两个参数进行模糊化处理,并利用模糊综合评判方法得出增压系统状态的准确评判结果,对评判不合格的增压系统,通过检测压力、温度、流动阻力等参数,提取反映故障状态的特征向量,利用模糊诊断技术可以实现对增压系统故障原因和部位的不解体诊断。     

混合涡轮增压系统的特点及关键技术研究

废气涡轮增压技术能回收部分废气能量而广泛用于车用发动机,但是其固有弱点限制了发动机性能进一步提高。混合涡轮增压系统是在废气涡轮增压技术基础上发展起来的一种性能优异的增压技术。本文介绍了混合涡轮增压技术来源及其研究现状,分析了它的特点和研制的关键技术,定性地论述了结构设计方案,最后进行了混合涡轮增压技术展望。     

可变进排气供油正时涡轮增压柴油机的研究

提出了一种改善车用高速增压中冷柴油机低速大扭矩性能的自动变进排气供油正时（ＡＶＩＥＩＴ）涡轮增压系统,阐述了ＡＶＩＥＩＴ系统的基本原理。     

柴油机涡轮增压系统研究现状与进展

从不同方面分析了柴油机涡轮增压系统的研究现状与发展：在排气管系方面,为了改善８缸柴油机的低工况性能,推出了ＭＩＸＰＣ系统,它具有替代常规增压系统──定压系统、脉冲系统、脉冲转换系统及ＭＰＣ系统的趋势;在涡轮增压器方面,使用可变截面涡轮增压器是未来的发展趋势;在配气及供油正时方面,采用可变正时技术是未来的发展趋势,并且设计可变正时幅度大、结构简单、控制可靠的变正时机构是研究的核心,相应地出现了顾氏系统及ＡＶＩＥＩＴ系统;在专门的控制系统方面,发展了进排气旁通系统及相继增压系统,以改善高增压柴油机的低工况性能．文章指出,柴油机涡轮增压系统的发展须围绕如何改善高增压柴油机低工况性能这一核心问题展开,同时应综合考虑各方面因素,以发展新型有效的涡轮增压系统．     

Modular multi‐purpose pulse converter turbocharging system for four‐stroke diesel engines

This paper presents a novel turbocharging system applied to four‐stroke diesel engines, which is named modular multi‐purpose pulse converter (MMPC) turbocharging system. Two‐dimensional steady flow simulations of the MMPC turbocharging system are performed with STAR‐CD code. A one‐dimensional unsteady flow simulation code finite volume method and total variation diminishing (FVM–TVD) has been developed. Using FVM–TVD, flow predictions in the diesel engine 8L250Z are carried out in the unsteady state with the mixed pulse converter (MIXPC) turbocharging system and MMPC, respectively. It is found that the MMPC system is more capable of reducing flow interference and has less variation of the scavenging coefficients for all cylinders than the MIXPC system. To validate the prediction results, experiments of the diesel engine 8L250Z equipped with the pulse converter (PC) turbocharging system, the MIXPC and the MMPC turbocharging systems are carried out. Experimental results show that the MMPC makes exhaust gas temperature lower before turbine and at each cylinder head face than the PC and the MIXPC. A diesel engine 20VPA6BSTC was simulated on series adaptability of the MMPC system. The simulation results reveal that the MMPC turbocharging system could be applied to four‐stroke high‐power diesel engines that may have any number of cylinders and different firing orders. Copyright © 2007 John Wiley & Sons, Ltd.     

可变几何排气管增压系统在船用发动机上的模拟试验研究

可变几何排气管增压系统通过安装在排气管上的可控阀门来实现增压方式的转换,它能够较好的实现船用发动机高低转速工况的兼顾.笔者对自己提出的一种新型的适用于船用8缸机的可变几何排气管增压系统进行了模拟试验,并与原机MIXPC增压系统进行了对比分析.结果表明:新设计的可变几何排气管增压系统阀门开关的切换点负荷为85%;各个负荷的涡前排温比原机都有明显下降;在负荷25%阀门关闭时燃油消耗率比原机下降18,g/(kW.h),在负荷100%阀门打开时燃油消耗率和原机水平相当.