发动机废气涡轮增压知识问答（三）

旁通阀是限制涡轮增压器最高增压压力的保护装置。随着发动机转速的升高。涡轮转速急速升高．增压的压力也增高。如果增压压力过高将引起发动机出现爆燃等故障。因此,在涡轮增压系统上设置了排气旁通阀,它的功用是控制涡轮增压的最高压力不超过规定值。     

柴油机两级涡轮阀可调增压系统变海拔控制策略研究

为解决某型两级可调增压柴油机变海拔、变工况增压压力控制复杂问题。采用GT-POWER软件建立两级可调增压柴油机高海拔工作过程模型,利用试验数据进行了模型校核。设计了两级可调增压柴油机涡轮旁通阀变海拔控制策略,优化标定得到了高/低压级涡轮旁通阀最佳开度和最佳增压压力。采用仿真与试验相结合手段,比较了基于增压压力PID闭环控制和基于涡轮旁通阀开度的开环控制对柴油机高海拔瞬态性能的影响。结果表明:采用PID闭环控制,相比平原,3000、5000 m海拔增压压力首次达到目标值90%的时间分别增加了0.11、0.19 s。涡轮旁通阀开环控制与闭环控制相比,0、3000和5000 m首次达到目标增压压力的时间分别缩短了0.09、0.197和0.14 s,但实际增压压力与目标增压存在偏差。基于此,采用增压压力PID闭环反馈控制与涡轮旁通阀开环控制相结合的控制算法能够同时兼顾两级增压系统瞬态过程的鲁棒性和准确性,是未来高海拔两级增压系统瞬态过程的理想控制算法。     

旁通阀控制策略对增压汽油机瞬态响应性能的影响

针对带旁通阀的废气涡轮增压汽油机,采用试验和仿真相结合的方法建立基于GT‐Power的汽油机稳态模型。运用BP神经网络法建立燃烧模型,得到增压汽油机瞬态模型。采用PID控制对原机旁通阀控制策略进行优化,通过优化后的旁通阀控制策略对汽油机瞬态响应质量参数———平均有效压力、瞬态响应时间和增压器瞬态转速进行分析。结果表明：优化后的旁通阀控制策略可以在汽油机的中高速范围内显著地缩短发动机的瞬态响应时间,同时保证汽油机增压压力与增压器转速都处于安全范围之内。     

宝马N54发动机新技术剖析(五)

(3)增压压力调节装置 废气涡轮增压器(如图23所示)的增压压力与到达废气涡轮增压器涡轮处的废气气流有直接关系.无论是废气气流的速度还是质量都直接取决于发动机转速和发动机负荷.发动机管理系统通过废气旁通阀调节增压压力.废气旁通阀由真空执行机构操纵,这些执行机构由发动机管理系统通过电子气动压力转换器(EPDW)来控制.     

发动机新技术剖析（五）

（3）增压压力调节装置 废气涡轮增压器（如图23所示）的增压压力与到达废气涡轮增压器涡轮处的废气气流有直接关系。无论是废气气流的速度还是质量都直接取决于发动机转速和发动机负荷。发动机管理系统通过废气旁通阀调节增压压力。废气旁通阀由真空执行机构操纵,这些执行机构由发动机管理系统通过电子气动压力转换器（EPDW）来控制。     

增压发动机进气压力波动控制研究

为解决某涡轮增压发动机在部分转速下出现的增压进气压力、扭矩波动问题,对不同转速下增压器电磁阀至旁通阀执行器的软管内控制压力进行了监测。结果显示软管内控制压力呈现不同程度且周期性的循环偏移;利用在增压器电磁阀控制软管中增加稳压腔结构和优化废气旁通阀气室弹簧刚度,将增压进气压力波动由10%降至3%,对增压器及其控制系统的匹配设计有一定的指导意义。     

旁通阀开度对增压中冷CNG发动机性能影响的研究

采用定油量、定转速、定点火提前角、只改变旁通阀开度的试验方法,研究了不同混合气浓度下旁通阀开度对增压中冷CNG发动机性能的影响。试验结果表明,随着旁通阀开度的增加,排气压力在旁通阀小开度时明显降低,之后下降缓慢。当排气压力减小时,活塞推动气体排出燃烧室的负功减少,扭矩有所提升,燃气消耗率下降,经济性变好,燃气消耗率可降低5%左右。     

二级增压系统压气机效率的优化策略研究

对配置在1台重型车用柴油机上的二级增压系统进行了性能研究。结果表明:放气阀开启的二级增压系统存在进气能力不足、压气机效率低的问题;关闭二级增压放气阀后,在中、低转速低负荷工况仅采用高压级增压器,而其余工况借助高压级涡轮旁通阀实现进气压力可调,增压系统压气机效率均可超过60%,且最大进气压力可达334kPa;针对不同工况采用不同增压形式,通过控制涡轮旁通阀开度使二级增压系统进气压力及压比分配得到有效调节,可以改善压气机效率及燃油经济性,为二级增压系统与重型柴油机的性能匹配提供技术参考。     

增压直喷汽油机增压系统瞬态过程建模计算与优化

增压直喷汽油机由于使用叶轮旋转增压结构,瞬态工况下存在进气量响应滞后,瞬态性能较差的缺点.通过模拟计算分析了增压直喷汽油机的瞬态响应特性,并对瞬态过程中的废气旁通阀控制策略进行优化.提出了在突加速时先关闭废气旁通阀,当转速上升到一定程度后再打开废气旁通阀的控制策略,并对废气旁通阀的PID控制参数进行了优化.结果表明,优化控制策略能够将增压直喷发动机的瞬态响应时间减少50%,并可以使压气机保证10%的超速裕度,涡轮增压器能够正常运转.     

凯迪拉克CT6新技术特性(三)

正LGW发动机采用的双涡轮增压系统特点如下:1.双涡轮增压器独立控制。2.中冷器集成设计,缩短进气管道长度,减少压力损失。3.钛铝合金制成的涡轮重量更轻,与普通涡轮相比减少51%的惯性损失,减少排气能量浪费。4.增压旁通阀、废气旁通阀均采用真空驱动。为了提高涡轮增压系统的冷却效率,LGW发动机采用了水冷式的中冷器,两个中冷器与进气歧管集     

奔驰进气增压装置分类与经典实例(三)

发动机转速超过2800r/min时,增压器旁通路和排气阀门打开,低压涡轮增压器产生的增压空气的绝大部分通过连接到增压空气冷却器和增压空气歧管的增压空气管流入高压涡轮增压器压缩机壳体的前部,低压涡轮增压器进而产生所需的增压压力,部分废气流驱动高压涡轮增压器的涡轮,如图20所示。由增压压力控制压力转换器促动的废气旁通阀调节生成的增压压力。     

二级可调增压器旁通阀与喷油参数调节规律的仿真分析

利用Wave仿真软件建立了某二级可调增压V型8缸电控单体泵柴油机的仿真分析模型,应用台架试验数据对模型进行了标定,以最佳燃油经济性为目标,计算了外特性条件下排气旁通阀开度与喷油提前角对柴油机性能的影响规律,得到两者的优化匹配规律。计算结果表明:旁通阀阀门开度及喷油参数直接影响二级可调高增压柴油机系统的燃烧和换气过程;高转速高负荷工况时需要打开排气旁通阀,并适当增加喷油提前角以降低过高的排气背压,减少泵气损失,且转速越高放气阀开度越大、喷油提前角越大;中低转速高负荷工况时,排气背压低于进气压力,泵气损失功小,不需要打开排气旁通阀,并且应适当减小喷油提前角。     

奔驰 进气增压装置 分类与经典实例(二)

增压压力控制转换阀Y31/5的占空比(ti)>5％压力室与大气导通,使压力室不再有增压压力,废气旁通阀在弹簧力作用下保持关闭,全部排气一起驱动涡轮,形成最大增压压力,如图10所示. (2)增压压力控制转换阀Y77/1(发动机M270、M274、M276、M278等真空气动控制,如图11所示).     

2013款奥迪Q5 三元催化器堵塞

<正>车型:配置CAD 2.0T发动机。VIN:LFV3B28R3D3××××××。故障现象:三元催化器堵塞,发动机控制单元报故障码:增压压力不足,催化效率过低。故障诊断:使用ODIS高级诊断功能读取发动机系统故障码。 有故障记录为 增压压力未达到控制极限。 三元催化效率过低。 增压压力不足可能的原因有:涡轮增压循环空气阀N249损坏;涡轮增压器与进气管之间漏气;增压压力限制电磁阀N75损坏或者之间连接软管损坏;增压压力调节罐或压力罐拉杆损坏;废气涡轮增压器中的废气旁通阀泄漏;增压     

二级增压系统不同旁通结构流阻特性仿真分析

建立了Y型和直连型两种典型的二级增压系统旁通结构,利用CFD对其流阻进行了对比。结果表明:当旁通阀全关时,Y型旁通结构流动损失较直连型大,而当旁通阀开启时,Y型旁通结构流动损失较直连型小;对于同种旁通结构,旁通阀的开度越小,损失越大,但是随着开度的增加,由于流过旁通结构的气体质量增加,导致损失相对较大。     

2010款宝马X6增压压力过低

车型:E71,配置N55发动机。行驶里程:26000km。故障现象:用户反映车辆行驶中急加速时发动机无力,故障灯点亮。故障诊断:N55发动机采用的是单涡轮双涡管增压器,控制原理图如图1所示。废气涡轮增压器的增压压力与到达废气涡轮增压器涡轮处的废气气流有直接关系,无论是废气气流的速度还是质量都直接取决于发动机转速和发动机负荷。发动机管理系统DME通过废气旁通阀(减压阀)调节增压压力。废气旁通阀由真空执行机构操纵,这些执行机构由DME通过电子气动压力转换器(EPDW)来控制。     

废气旁通阀开度对增压直喷汽油机部分负荷性能的影响

汽油机节气门产生的节流损失对增压发动机泵气损失的影响相当严重,尤其是在中小负荷时,针对这一问题采用试验的方法研究了中小负荷下旁通阀开度对增压直喷汽油机性能的影响。研究结果表明,在节气门开度较小的小负荷工况下,涡轮增压器不宜工作,否则排气背压过大,对发动机非常不利;而废气旁通阀全开可以减小排气背压,能使发动机的动力性和经济性提高3%左右。对废气旁通阀的合理控制可以实现发动机在自然吸气和涡轮增压两种模式之间的转换。     

Saab萨博涡轮增压技术的发展历程

1977年：Saab萨博研发了废气阀门，当发动机内空气压力超过最高安全水平时，它可分流部分废气，以防止压力可能对发动机结构造成的破坏。现在它已经被简化，成了涡轮增压系统内部的一个旁通阀。     

变海拔环境下的车用柴油机进气压力控制仿真研究

针对车用柴油机运行在高原地区外特性恶化的难题,提出了一种变海拔环境下柴油机进气压力控制方法,该方法通过调节高压级增压器旁通阀流通系数来动态调节二级涡轮可调增压系统压比。在基于最佳空燃比和最大输出功率的柴油机进气压力动态控制仿真基础上,建立了高压级增压器旁通阀流量系数与转速及大气压力的匹配关系。仿真试验表明,该方法大幅度降低了大气压力变化对柴油机外特性的影响,动力性和燃油经济性得到了明显改善。     

车用二级增压系统匹配方法与模拟计算

为某发动机匹配一套二级增压系统,介绍了二级增压系统中高低两级压气机的匹配方法。建立了二级增压发动机计算模型,并进行外特性稳定工况模拟计算,确定发动机各转速下旁通阀的最佳开度。根据模拟结果,分析了旁通阀开度对高低两级增压器转速及压比的影响,确定了高低两级压气机压比和总压比随发动机转速的变化趋势。计算结果表明,匹配的二级增压系统基本满足发动机强化要求。