乘用车废气旁通式涡轮增压器匹配技术

文章旨在解决使用传统方法进行匹配乘用车废气旁通式涡轮增压器涡轮匹配过程存在的不足。使用传统定压增压系统的涡轮增压器匹配方法,即将算术平均值作为计算边界,不适用于乘用车发动机增压器的匹配,特别是小排量(<1.6L)3缸发动机,低速脉冲能量大,匹配结果与实际试验结论相差较大。文章引用脉冲修正系数对涡轮等熵效率进行修正,从而使匹配结果与实际试验结果相接近,实现更准确的匹配工作。     

涡轮增压器废气旁通阀异响的分析研究

随着涡轮增压技术在汽油发动机上的广泛应用,涡轮增压器不仅要满足动力性、经济性及排放要求,还要满足NVH方面的要求。文章以一款1.5L增压发动机涡轮增压器废气旁通阀异响问题为基础,分析研究涡轮增压器废气旁通机构引起的NVH问题。从结构设计、产生机理及应用工况等方面进行分析,找出问题点,制定优化方案,并通过制作样件,搭载整车来检验改进方案的有效性,最终实现涡轮增压器废气旁通阀异响问题的解决。     

发动机涡轮增压器的匹配研究方法及验证

<正>本文通过研究和比较几种国内外涡轮增压器的匹配方法,并在此基础上形成了一套理论加实际相结合的匹配方法。并在某个涡轮增压发动机的开发项目中,对这套匹配方法和过程的实用性和准确性进行了验证。涡轮增压器匹配研究的总体思路相对于发动机来说,涡轮增压器本身即是一个独立的运作部件,有其自身特有的性能特点。增压器的型号有很多,且每个增压器的特性又有所不同。首先要了解增压器的性能,再把发动机特性结合到涡轮增     

VGT涡轮增压器涡轮级性能仿真预测研究

采用Fine/Turbo软件对某可变截面涡轮增压器涡轮级进行数值模拟及流场分析。介绍了VGT涡轮增压器涡轮级建模及分析过程,研究了VGT涡轮增压器涡轮端MAP图性能仿真方法,并与涡轮机性能试验数据进行了对比。结果表明,采用VGT数值模拟和流场分析的方法对VGT增压器性能进行预测是可行的,可以满足增压器多方案性能优化选型需求。     

博格华纳公司新型BV55变几何截面涡轮增压器

<正>博格华纳公司同时推出了新型K系列、S系列和B系列涡轮增压器,其中B系列增压器的匹配功率范围覆盖75～1 000kW,BV55VTG涡轮增压器已被道依茨公司指定安装在其新开发的6.1L6缸柴油机上。B系列涡轮增压器压气机采     

涡轮特性曲线优化与缸内直喷汽油机排气歧管匹配研究

分别采用4种方法优化了某涡轮增压器特性曲线,并将计算结果与输入的测量点数据进行了对比,确定了适合优化所用涡轮流量-压比曲线的最佳方法。利用AMESim软件建立了某汽油机整机热力学仿真模型,并对该发动机全负荷工况的主要参数进行了标定。将所得涡轮特性曲线用于该涡轮增压汽油机的排气歧管优化匹配研究中。结果表明,合理匹配排气歧管可以使该机中低速扭矩和燃油消耗率分别实现5.2%和5%的改善。     

车用增压发动机匹配仿真方法研究

利用仅有的压气机MAP数据,通过调节涡轮入口直径和效率,研究了发动机与增压器的匹配。在此基础上,利用仿真软件GT-Power建立了TCD1015V06增压直喷发动机1-D模型,并通过DOE方法优化涡轮参数,完成了增压器匹配仿真。仿真结果与试验数据的最大误差小于4.5%。     

汽油机电动增压系统研究

为改善某2.0L涡轮增压发动机的低速性能,提高发动机的最大功率,提出了由电动增压器加涡轮增压器组成的复合增压系统,重新匹配涡轮增压器并优化发动机压缩比.通过GT-Power软件建立复合增压系统仿真模型,用于复合增压系统选型工作和发动机的性能预测.最终确定了设计方案,通过台架试验验证了该复合增压系统能显著地提高发动机的低速扭矩、瞬态响应和最大功率,为后续高性能发动机的开发提供了可行的技术方向.     

发动机增压匹配的涡轮通流模型研究

建立了用于车用涡轮增压发动机匹配的涡轮通流模型。该模型根据进口条件和几何参数自动计算涡轮特性参数,能够有效地应用于可变截面涡轮与发动机的匹配;模型能够在整个工况范围内得到完整的涡轮特性,对涡轮增压发动机进行全工况匹配及优化,还可以应用于发动机开发阶段的涡轮增压器选型,指导涡轮增压器的开发设计工作。模型基于一维定常流体动力学质量守恒、动量守恒和能量守恒方程,结合了损失和阻塞预测值,并应用3款不同结构参数的混流涡轮试验数据验证了模型的有效性。     

2.0L柴油机用JK48可调喷嘴涡轮增压器的设计研究

根据2.0L增压柴油机参数要求,设计了JK48可调喷嘴涡轮增压器,利用Numeca软件对设计的JK48可调喷嘴涡轮增压器进行了计算分析,进行了JK48可调喷嘴涡轮增压器与发动机的性能匹配试验,将其结果与原机的试验结果进行了比较,研究结果表明,JK48可调涡轮增压器可以满足发动机的性能要求.     

非对称双流道涡轮增压发动机的数值模拟

利用GT-SUITE软件建立了双流道涡轮的物理模型,结合试验数据验证了模型的计算精度。基于该模型对非对称双流道涡轮增压器的性能、匹配方法和非稳态特性进行了计算分析。研究结果表明:在相同EGR率条件下,非对称双流道涡轮增压器比对称双流道涡轮增压器具有更低的泵气损失和有效燃气消耗率;匹配大流通能力和小非对称度的增压器可进一步降低泵气损失;非对称双流道涡轮增压器在瞬态条件下的平均效率低于稳态。     

电机外置式电辅助增压器设计与试验研究

电机外置式电辅助增压器几乎不改变传统涡轮增压器结构,具有电动化改造简单、电机热负荷小等优点,是电辅助增压的重要技术路线之一.针对电机外置式电辅助增压器,开展了基于加速性能的高速永磁电机与涡轮增压器匹配方法研究,设计了超越离合器结构以实现高速电机与涡轮增压器之间的连接与断开,建立了电辅助增压器转子轴承系统动力学模型并进行...     

周向进气角对部分进气涡轮性能影响的数值研究

针对一种新型的部分进气可变截面涡轮增压器,采用数值研究方法对不同周向进气角涡轮的低速工况性能及内部流场进行了分析研究,掌握了部分进气涡轮的工作特性和内部流动损失机理,明确了周向进气角对涡轮效率和流量的影响程度,为实现增压器与不同类型发动机的匹配提供了依据。     

重型柴油机涡轮复合增压技术的研究与应用

研究了动力涡轮与曲轴之间的传动比对柴油机动力性和经济性的影响,以便将带可变截面增压器(VGT)的涡轮复合系统应用于重型柴油机上。构建了一维模型,以便模拟涡轮复合增压发动机,并优化动力涡轮和涡轮增压器与发动机的匹配。在某一台常规11 L的重型柴油机的基础上,研制了涡轮复合柴油机试验样机,并进行试验,以研究增压器开度对柴油机性能的影响,并寻求最优控制策略。结果表明:该涡轮复合增压发动机的全工况外特性优于原机,比油耗(BSFC)平均改善3%,最大改善8%。这表明:涡轮复合增压是一项能够满足未来柴油机节能减排要求的关键技术。     

商用汽车发动机电动增压控制策略优化研究

为了验证电动增压控制技术对使用常规的机械式涡轮增压器的电控柴油机在低速动力性方面的影响,对电动增压控制策略进行了优化研究,使用快速控制原型实现了对电动增压控制策略的开发,并与某款电动增压器匹配应用于一款8升国六电控柴油机上进行性能对比试验。试验结果表明,应用了优化后的电动增压控制策略的电动增压器可以根据电控柴油机的当前运行工况,对其主增压器起到较好的自动进气补偿作用,能明显提升柴油机的低速扭矩,从而解决了柴油机瞬态急加速冒烟和低速段动力性差的问题。     

涡轮增压器改善车辆环保性能的可能性

涡轮增压器是帮助发动机实现小型化与高功率化的有效装置。因此,研究人员正在持续不断地研发分别匹配柴油机与汽油机的涡轮增压新技术。日本IHI公司为实现涡轮增压器的小型化,提高车用涡轮增压器性能,改进部件结构和降低成本,着重开展相关基础技术的研发,并采用一系列新技术、新工艺,开发出能配装各种车型的新型涡轮增压器。简要介绍IHI公司的涡轮增压技术,指出涡轮增压器的发展前景。     

废气涡轮增压柴油机瞬时性能模拟与分析

本文介绍了一种用于研究高额定功率速废气涡轮增压柴油机特性的新的分析模拟方法,并从多方面对这种模拟方法加以详细论述。还对其局限性和使用价值进行了讨论。分析了这种模拟方法所得结果的精确性。 本文讨论了影响涡轮增压器特性的因素,并择其主要的因素加以深入分析。高额定功率速发动机的燃油调节系统通常包括一个限止最大供油量的装置(最大供油量是增压压力的函数)。利用涡轮增压器匹配特性的变化,可以改善发动机的低速扭矩特性,减少排烟。本文还论述了在瞬时及稳定工况下,发动机最大供油量调节器的最佳化设计的重要性,说明了改善驾驶性能和减少排烟这两个对立面的相互制约关系。 涡轮增压器的惯量对发动机的特性影响很大。通过选择最佳设计方案,合理选用涡轮材料以及改变涡轮直径等方法,可以减小涡轮增压器的惯量。但是单纯缩小涡轮直径,会使径流式涡轮增压器与发动机的匹配失调。还指出了涡轮增压器的比速度、效率、涡轮直径、惯量、增压器匹配状况之间,存在着相互制约关系。     

满足多款小型化汽油机应用的电动机械增压器性能参数研究

发动机极度小型化是现代内燃机满足新排放法规的1种措施。发动机小型化程度越高,产生的CO2也越少。如此,发动机就需要更高的增压水平来达到更高的扭矩性能。对于目前的传统增压系统来说,低转速下实现瞬时负荷下的高增压是1个值得关注的问题。Aeristech公司已经开发出1款电动机械增压器,与传统涡轮增压器匹配后组成1种新型的两级增压系统,这使得相对简单的小型化汽油发动机可以应用到主流汽车上。鉴于大多数电动增压装置是提供瞬时输出以减轻涡轮迟滞,电动机械增压器更能在稳态下提供空气。因此,电动机械增压器具有双重功能:减轻涡轮迟滞和弥补涡轮增压器或主要增压装置的压气机性能。电动机械增压器既有传统机械增压器的功能,同时又有传统电动增压装置的功能。同时,电动机械增压器可以替代多级涡轮增压器布置中的第一级涡轮增压器。对1款高级的2.0L增压汽油机应用此电动机械增压器进行了仿真,对1款1.2L极度小型化发动机应用此电动机械增压器进行了试验。目前,主要有2种电动机械增压器设计方案:一种使用单独的电动机和控制器(功率电子元件),另一种是将控制器(功率电子元件)和电动机集成为一体。压气机单独作用时有宽广的性能区间和80%的峰值效率,与电动机和控制器(功率电子元件)结合后可以在0.5s以内达到全负荷运行。方案设计时进行了优化使其单位体积最小化和提高其在汽车机舱内布置的灵活性。另外,电动机械增压器已经在MAHLE 3缸直接喷射发动机上进行试验。这款发动机的升功率高达161kW,同时在整个发动机转速区间内扭矩曲线大体上都是平坦的。     

涡轮增压柴油机EGR系统匹配与计算

利用AVL-Boost软件,对某企业一款3L涡轮增压柴油机建立一维流动模型。在原机标定的基础上,设计和优化EGR系统,研究和分析EGR系统对涡轮增压发动机的影响,展开对增压器联合运行特性和EGR系统特性匹配的研究,并相应得到最优的文丘里管设计方案。     

涡轮增压器压气机级性能仿真预测研究

采用Fine/Turbo软件对H145涡轮增压器压气机级进行数值模拟及流场分析。介绍了涡轮增压器压气机级建模及分析过程,分析了不同模拟方法对最终模拟结果的影响。结果表明,采用CFD数值模拟和流场分析的方法对压气机级性能进行预测是可行的,可以满足增压器多方案性能优化选型需求。