VGT叶片开度对二级增压柴油机高海拔低速匹配特性的影响

基于二级可调增压柴油机高海拔性能模拟试验平台,研究了不同海拔条件下 VGT 叶片开度对高压共轨柴油机二级可调增压系统低速匹配特性的影响。研究结果表明：不同海拔下,随着 VGT 叶片开度的减小,高压级涡轮的涡轮膨胀比和压气机压比、绝热效率逐渐提高,而低压级涡轮膨胀比及压气机效率变化则趋于平缓,因此两级压气机总压比、总效率和总功率的变化趋势与高压级压气机一致;柴油机进气流量及空燃比随着 VGT 叶片开度的减小而增大,动力性及经济性也随之升高;海拔0～4500 m ,高压级压气机匹配状况良好,联合运行线均位于高效率区内。     

带废气调节阀的可变几何涡轮增压器性能试验研究

基于增压器性能试验台,对带废气调节阀的可变几何截面涡轮增压器(VGT)进行性能试验,得到不同VGT叶片开度的涡轮流通特性、废气调节阀调节特性及压气机流量特性曲线。结果表明,随着VGT叶片开度的增大,涡轮流通能力增大;废气调节阀在开启角度5°~15°调节时,涡轮增压器转速迅速下降,调节能力较强,但开启角度超过20°时转速基本不变,其调节能力达到极限;压气机最大折合流量达到0.31 kg/s,最高压比达到2.98,不同转速下的最高效率均在71%以上。     

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。     

霍尔塞特50年华诞之际双喜临门

霍尔塞特工程有限公司总部位于英国哈德斯菲尔德，是世界领先的涡轮增压器生产企业。霍尔塞特工程有限公司在成立50周年之际，从西约克郡郡主John Lyles手中接过2项女皇奖章：企业创新奖和国际贸易奖。2项奖项使得霍尔塞特50周年庆典日更加特别，所有的员工及其家属沉浸在巨大的喜悦当中。霍尔塞特企业创新奖得益于其在重型柴油机上使用可变截面增压器（VGT）的创造性研究以及率先将VGT导入市场。结构复杂但增压性能优异的VGT，其涡轮级可根据发动机运转而自动调节涡轮的通流能力，使涡轮在发动机各种工况下以恰到好处的能量驱动压气机达到所需的运转水平。涡轮的自动调节是通过控制气体流量的导向叶片的调节而改变管口面积的方法实现的。常规的涡轮增压器是通过转动喷嘴环叶片获得不同的喷嘴面积，而霍尔塞特VGT则是通过叶片轴向滑动获得不同的喷嘴面积。这一创新方法确保了柴油机特别是要求十分严格的商用柴油机的高可靠性和高耐久性。霍尔塞特公司营销服务主要负责人GaryMckinney，这样解释道：“VGT可使所配的发动机获得良好的瞬态反应速度以及良好的燃油经济性，可提高发动机的有效转速范围。另外，VGT能增强压气系统的制动能力，并减小发动机结构尺...     

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。     

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...     

两级可调增压器

正四台涡轮增压器组成的两级涡轮增压系统将增压技术推向了新的高度,不但燃油效率提升4%,两个较小的高压涡轮增压器还可实现快速瞬态响应,从而提高加速能力,带来了卓越的性能表现前3期我们了解了机械增压、涡轮增压,以及机械增压+涡轮增压的双增压技术,对于柴油发动机来说采用涡轮增压器增加效率是再正常不过的事,可随着排放法规越来越严格,以及发动机技术不断发展的大环境下,这个走过了一百多年的涡轮增压器又会有哪些新的突破呢?一款叫"R2S~(?)"的新型增压器出现了,称作两级可调增压器,其含义是分两级可调整进气增压器(regulated two-stage     

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。     

脉冲频率与幅度对两级涡轮非定常特性的影响

涡轮复合技术中脉冲排气对两级涡轮性能产生显著影响。为探明脉冲来流下两级涡轮非定常特性,该文基于三维非定常流动仿真模型研究了排气脉冲频率与幅度的影响。模型中,高压级涡轮内流动采用全通道模拟以考虑蜗壳引起的非对称流动,低压级涡轮内流动采用单通道模拟以提高计算效率。结果表明,当脉冲频率从40 Hz增加到120 Hz,高压级涡轮瞬时功率峰值显著增大15.4%,而低压级涡轮瞬时功率峰值变化在1%以内;随脉冲幅度增大,低压级涡轮效率下降幅度比高压级涡轮更大,当脉冲幅度系数为1.6时,高、低压级涡轮转子效率分别下降3.66%和8.09%;低压级涡轮转子从叶中到叶尖处的进口流动攻角在脉冲周期内大幅度变化,引起叶片前缘处产生显著流动损失。     

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。     

电控可变几何涡轮增压器

在重型卡车领域中,需要改善柴油机的燃油经济性和提高柴油机的输出功率。新的排放标准对柴油机提出更高的要求,对于涡轮增压器来说,除了提高效率外,还要更好地控制空燃比。可变几何涡轮增压器(VGT)可以对空燃比进行更好的控制。本文的主题是模糊控制连续地调整叶片的研究。     

JK90S可调喷嘴涡轮配机特性的研究

以JK90S可调喷嘴涡轮与WD615.50型柴油机配机试验数据为基础,对采用GT-POWER建立的配机仿真模型进行了校验,使仿真的发动机参数和涡轮的进出口参数与试验值误差小于5%。采用校正后的GT-POWER配机仿真模型,对经过调节喷油量后的WD615.50型柴油机与JK90S增压器的配机运行工况进行仿真计算,确定了可调喷嘴涡轮随发动机工况变化时的最优开度脉谱图。     

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。     

新型涡轮增压器VGT

可变截面涡轮增压器(VGT)从根本上改变了传统涡轮增压器的性能,是迄今为止最为理想的涡轮增压器。     

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。     

电控可变几何涡轮增压器与J6110Z柴油机匹配性能研究

可变几何涡轮增压器（VGT）能够改变其涡轮有效流通面积，克服普通增压系统的弊端，是车用发动机理想的增压系统．一个有效的控制系统对于VGT增压系统十分重要。本文开发了VGT增压器的电子控制系统，其主控制器选用16位单片机MCS－8098，软件用PL／M96高级语言编制；完成了整个系统的静态调试．控制系统有自控和手控两种运行模式，分别满足发动机台架试验时手控需要和发动机与可变几何增压器匹配时自控时的需要。     

D6114柴油机高海拔功率恢复计算研究

通过模拟大气环境参数和压气机图谱的高原特性修正,建立了D6114柴油机的高原性能仿真模型,并进行了原机变海拔性能计算和不同增压系统的高海拔功率恢复的计算研究。研究表明：随着海拔高度的升高,涡轮增压柴油机的动力性和经济性逐渐恶化;废气放气式增压系统在中间转速可以部分恢复功率,而在高转速时涡轮增压器会超速,影响柴油机正常运行;可调二级增压系统的旁通高压级方案在恢复功率和经济性等方面要好于旁通低压级方案。     

车用涡轮机复合喷嘴初步优化设计

提出了一种新型的涡轮喷嘴结构——复合喷嘴,针对该新型的涡轮可调喷嘴结构进行了数值模拟,对喷嘴叶片周向位置、叶片安装角和叶片数等参数进行了初步优化,并分析了气动损失偏大的流动机理。数值仿真结果表明,该喷嘴总压损失相对于单叶片VNT喷嘴略大,喷嘴段总压损失增大1.4%。     

商用车匹配VGT增压器的进气系统标定方法研究

随着柴油机排放法规的升级,对NOx的限值要求越来越严格,这就要求必须准确控制燃烧时的新鲜进气量。同时,考虑到整车驾驶性表现,要求发动机进气系统具备较快速的扭矩请求响应能力。本文以某轻卡柴油机匹配VGT涡轮增压器为例,对其进气系统的标定验证方法进行了研究,为商用车柴油机匹配VGT涡轮增压器的进气系统标定验证提供了试验方法和评价指标。     

柴油机可调两级增压系统变海拔稳态调节特性研究

利用GT-Power软件建立某V型柴油机仿真模型,并进行了可调两级增压系统的匹配。模拟计算了不同海拔条件下发动机全工况运行时高压级涡轮旁通阀开度对燃油消耗率的影响。结果表明,高压级涡轮旁通阀开度是通过发动机指示效率与泵气损失间接影响燃油消耗率。同一工况下,发动机燃油消耗率按其主要影响因素的不同分为示效率主导区、泵气损失主导区以及两者综合影响区。且随着海拔的升高,影响发动机燃油消耗率的指示效率主导区域扩大,泵气损失主导区域减小。最后,以最佳燃油经济性为指标,得到变海拔全工况下涡轮旁通阀最佳阀门开度。