VNT改善柴油机低速性能的试验研究

在498柴油机上匹配了可变喷嘴涡轮增压器(VNT),研究其对直喷柴油机性能的影响。试验结果表明,VNT能增加低速扭矩,改善低速时的燃油经济性,降低柴油机低速的冒烟极限和烟度,改善柴油机低速时的加速特性。     

可调涡轮增压器改善柴油机低速扭矩特性的试验研究

为考察可调涡轮增压器对柴油机低速扭矩特性的影响，将所研制的ＶＧＴ－７０Ａ型转叶式可调涡轮增压器与Ｊ６１１０Ｚ型柴油机匹配进行了性能试验。介绍了试验设备和试验方法。试验结果表明，ＶＧＴ－７０Ａ型增压器具有在全工况范围内与柴油机良好匹配的潜力，特别是在提高低速扭矩储备方面有明显效果。     

可变喷嘴涡轮增压器控制策略研究

设计了可变喷嘴涡轮增压器控制策略。以潍柴蓝擎共轨柴油机为平台进行了可变喷嘴涡轮增压器性能匹配试验,台架试验显示,所设计的控制策略可实现可变喷嘴涡轮增压器的精确控制,对提高发动机低速扭矩,改善发动机低速和部分负荷时的经济性效果显著。     

关于机械式增压器对商用车柴油机的适用性研究

用试验和数值分析方法,对1台商用车柴油机的增压系统进行了研究,该增压系统由1个机械式增压器和1个涡轮增压器组成。通过与涡轮增压器的组合,降低了系统中机械式增压器的机械损失。另外,发现优化的动力总成技术参数还可用于改善车辆的燃油经济性,同时,两级增压系统中的机械式增压器也提高了柴油机的低速扭矩。     

可变涡轮增压器的模拟研究

利用一维仿真软件,建立某涡轮增压柴油机的仿真模型,与实验结果基本吻合,说明仿真结果具有一定精度。基于上述模型,对该涡轮增压柴油机与可变喷嘴增压器匹配进行数值模拟研究。其稳态工况性能模拟计算结果表明,该增压器与柴油机匹配良好,并可以有效改善发动机经济性,提高低速扭矩。     

JK90S可变喷嘴涡轮增压器试验研究

将所设计的JK90S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。进行了可变喷嘴涡轮增压器与WD615柴油机的匹配试验,并将匹配结果与原机进行了试验比较;结果表明,柴油机低速动力性和部分负荷低速燃油消耗都得到了改善。     

采用两级涡轮增压器提高功率密度

对于乘用车柴油机而言,较高的进气密度或较高的增压压力是提高功率密度和满足严格的排放法规要求所必需的条件。然而,若采用单个可变几何截面涡轮增压器,要消除涡轮增压的固有缺陷存在一定的局限性,很难协调低速扭矩与额定功率的关系。Hyundai汽车公司的R系列2.2 L柴油机通过使用串联式两级涡轮增压器,获得了出色的功率密度,其额定功率为165 kW,低速扭矩为350 N·m。并且,在1 250~2 250 r/min的发动机转速区域,均可保持500 N·m的最大扭矩。与目前采用单个可变几何截面涡轮增压器的R系列2.2 L柴油机相比,功率密度增加了12%以上。两级涡轮增压柴油机的燃油经济性略微优于目前的R系列2.2 L柴油机,与采用单个可变几何截面涡轮增压器的3.0 L柴油机相比,燃油耗进一步降低。车辆试验结果也表明,采用两级涡轮增压器的R系列2.2 L柴油机可代替3.0 L单级可变几何截面涡轮增压柴油机,而不会使驾驶性能变差。     

涡轮增压器和军用车辆

高增压军用车辆柴油机,从军用角度看,其主要缺点是发动机低速扭矩不足和瞬态反应缓慢。本文通过可变几何涡轮增压器和固定几何涡轮增压在履带装甲车辆发动机上的对比试验,表明采用几何涡轮增压器能够明显地改善车辆的加速性和爬收能力。     

低速提扭对废气涡轮增压柴油机燃烧排放特性的影响

为解决废气涡轮增压柴油机低速段扭矩过低问题,通过提高电动增压器变频器的频率来提升增压器的转速,进而控制进气流量,提升柴油机低速段扭矩。通过分析额外进气量对提扭后废气涡轮增压柴油机的经济性、燃烧特性和排放特性的影响表明,与加装增压器前相同转速的原机外特性工况点的数据相比,提扭后扭矩提升9%～25%。随电动增压器频率的增加,油耗率呈先升后降的趋势,在频率为50 Hz时油耗率比原机增加了1.14%～4.44%;烟度也呈先升后降趋势,但在频率为50 Hz时的烟度比0 Hz时下降了37.4%～44.9%;NO_x排放随电动增压器频率的增加无明显规律。     

重型货车可调喷嘴涡轮增压系统连续反馈控制的发展

为了解决机动性、经济性与满足日本排放法规的矛盾问题，Nissan柴油机公司发展了一种带可调喷嘴涡轮增压器的新型增压柴油机，将其安装在新型货车上，并已投放市场。可调喷嘴增压器是与美国AlliedSigal和GarrettAutomotiveGroup共同开发的。其控制方法是无步距增压压力反馈系统，用以最有效地利用涡轮增压器。与常规的固定几何流通面积增压器或步距控制的可变喷嘴增压器相比，发动机的性能得到了改进，保持了低的排放水平和较好的低速扭矩，降低了燃油消耗率，改善了瞬态过程的性能，降低了烟度。     

双舌形挡板变截面涡轮增压器与柴油机的匹配试验

将设计的双舌形挡板变截面涡轮增压器与 61 30ZQ柴油机进行了匹配试验。试验结果表明 ,与普通增压器相比 ,改善了柴油机的扭矩特性和低转速经济性 ,抑制了高速时的增压过量。     

乘用车柴油机用可变两级涡轮增压器的开发

为了满足以欧洲为首的逐年收紧的排放法规要求，配装可变截面涡轮增压器以替代传统涡轮增压器的车辆越来越多。最近，为了提高乘用车柴油机的低速扭矩，并同时加大输出功率，提高发动机瞬态响应性能的要求也越来越高。介绍一种三菱重工公司独立开发的可变两级涡轮增压器，其性能和耐久性优异，已开始被用于乘用车柴油机。     

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。     

利用机械增压器降低柴油机瞬态工况排放的研究

一般来说，涡轮增压发动机有增压延迟，而机械增压发动机则不存在这个问题。为了满足日本新长期排放法规，在1台柴油机上安装了机械增压器，由此改善了柴油机瞬态工况和低速扭矩工况的增压特性。在瞬态工况应用更高的废气再循环率，降低了排放。介绍了柴油机使用机械增压的优缺点。     

高功率柴油机用的可变截面涡轮增压器

高功率涡轮增压柴油机需要一个装有高压比、宽流量、不喘振的高效率压气机的有效进气系统,同样,也需要有可变截面喷咀的高效率涡轮,以便在发动机低转速和小空气流量运转时,涡轮保持高转速。 为了满足上述要求,美国陆军坦克机动车辆研究发展局制订了一项研制涡轮增压器的规划,其中规定涡轮增压器采用后弯叶轮的离心式压气机和径流式涡轮。为了控制喘振,压气机采用楔形可转动叶片扩压器;为了控制涡轮进气面积,径流式涡轮采用可转动喷咀叶片。 涡轮增压器经过几次反复设计和台架试验后,又同发动机一起进行了广泛的试验。通过试验证实,采用这种涡轮增压器能使柴油机性能得到相当大的改善。     

霍尼韦尔为长城汽车SUV提供新技术

全球领先的汽车涡轮增压器制造商霍尼韦尔公司宣布,将为中国领先的运动型多功能轿车(SUV)、皮卡制造商长城汽车提供柴油机可变截面涡轮增压(VNT)技术。采用这一技术的长城哈弗H5和H6 SUV将受益于霍尼韦尔最新VNT技术带来的优异燃油经济性和增强的发动机性能。相比于传统的废气旁通涡轮增压技术,霍尼韦尔VNT技术能够将扭矩提高高达30%,改善发动机在低速运转状态下的车辆加速性能并且实现更清洁的燃烧。     

满足欧洲排放法规要求的车用柴油机可变截面涡轮增压器的开发

乘用车应用涡轮增压器最初的目的是为了提高发动机的输出功率,而今已成为发动机小型化和改善燃油经济性的重要手段。在欧洲,柴油机的应用从以往的紧凑型轿车扩展到中型车,其应用范围日益扩大。在这种情况下,发动机高负荷运转的频率增加,包括整体耐久性、低速扭矩及加速性在内的各项性能变得更加重要,同时还要在改善燃油经济性的前提下满足严格的排放法规要求,这些都使可变截面涡轮增压器的应用成为必然。介绍了三菱重工公司开发的可变截面涡轮增压器,它不仅能用于普及型的小型柴油机,同时还适用于为中级以上车型配套的发动机,在实现低成本的同时,能确保较高的动力性能和可靠性。     

废气涡轮增压器与机械增压器的比较

与涡轮增压器相比,机械增压器具有更好的响应特性,因此它改善了发动机的低速扭矩特性,提高了汽车的加速性。这使被冷落多年的机械增压器在汽车上会有更多的应用,尤其是在最新型式的机械增压器克服了以前存在的问题以后。本文对涡轮增压器与机械增压器的优缺点进行了分析比较,指出了两种增压器可能改进的方向。     

单缸EGR发动机压缩比优化及涡轮增压器匹配研究

在1台气道喷射单缸EGR发动机上,独立控制EGR缸喷油及点火,实现燃料改质,研究了不同压缩比对发动机性能的影响,此外还匹配了不同涡轮增压器,用于改善外特性扭矩。试验结果表明:单缸EGR能有效改善发动机的燃油经济性,NOx和CO排放性能均所改善,但THC排放恶化,动力性能下降;提高压缩比能有效提高发动机的热效率,降低燃油消耗,但过高压缩比使发动机爆震倾向严重,限制发动机外特性扭矩;通过匹配小涡轮增压器低速扭矩有所改善。     

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。