工程机械用增压柴油机的性能分析

人们总是把增压柴油机作为一个总成与底盘配套，但是涡轮增压器与活塞式柴油机是两种不同性质的动力机械，在联合使用时，各自性能的相互影响以及它们之间的配合，对整机性能将产生深刻的影响。这里首先对增压器与柴油机运行的基本特点，增压与非增压柴油机在结构上的差异作以介绍，然后分析增压柴油机的整机性能。１　涡轮增压器与柴油机联合运行的基本特点在涡轮增压器与柴油机联合工作时，彼此没有机械联系，它们是通过空气流或燃气流来传递能量的。为了使涡轮增压器与柴油机良好配合，能在各种工况下满意地工作，首先是根据柴油机的特定…     

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。     

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。     

柴油发动机涡轮增压器的使用、维护注意事项

柴油发动机废气涡轮增压器具有增加柴油机进气充气量、提高柴油机功率、降低燃油消耗、减少尾气浓度、减小噪声等功用,使柴油机性能得到明显改善,其应用越来越广泛。下面介绍一下WD615系列柴油发动机废气涡轮增压器的使用、维护与更换。     

单级顺序增压涡轮增压器——超低排放柴油机的增压新理念

涡轮增压柴油机以超低排放达到了较高的平均有效压力水平.传统涡轮增压器的涡轮与压气机的匹配要达到期望的性能和响应特性变得越来越困难.为了满足排放法规的要求,采用超高水平的废气再循环控制氮氧化物排放,采用柴油颗粒过滤器控制碳烟和颗粒排放.这些技术使涡轮修正流量减少到压气机修正流量的一半,从而使压气机与涡轮的匹配恶化.介绍一...     

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。     

柴油车废气涡轮增压器的正确使用与故障排除

柴油车废气涡轮增压器是利用柴油机排出的废气作为能源，驱动增压器运转，不需要消耗柴油机所发出的有用功，所以得到了广泛应用。如康明斯6BT5．9型发动机在不安装涡轮增压器时，它的功率为96kW，而安装了涡轮增压器后，发动机的实际动力提高了22．06kW，变为118．06kW。柴油车废气涡轮增压器对一些驾驶员来说对其还不太了解，在使用上还存在着许多问题，造成了涡轮增压器的早期损坏，影响了其性能的发挥。本文对柴油车废气涡轮增压器的正确使用、维护和常见故障作一简要介绍，供参考。     

废气涡轮增压器用的新颖塑料压气机壳

内燃机增压系统自从在批量生产汽车上首次应用以来,在汽车工业中变得越来越重要,其中废气涡轮增压器占有特别重要的地位。当今几乎所有的柴油机都装用废气涡轮增压器,对提高柴油机动力装置的魅力及其被用户所认可起到了决定性的作用,而废气涡轮增压器在汽油机上的应用也越来越普遍。     

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。     

6102QA型柴油机高原增压的研究

随着柴油机涡轮增压技术的发展及小型涡轮增压器在性能和结构可靠性方面的改进和提高,使车用柴油机增压获得迅速发展。本文着重论述了6102QA型车用柴油机进行高原增压的技术要求;增压系统的设计和改装,与柴油机匹配的J80型涡轮增压器的选型和设计原则;在不同海拔地区(海拔1060m和海拔2300m)增压配机的试验研究结果及其分析等有关问题。     

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。     

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.     

改善车用增压柴油机外特性的研究

本文重点阐述了如何选配、调整涡轮增压器，从而使增压柴油机性能满足汽车的要求．     

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。     

乘用车用小型涡轮增压器的开发

发动机要实现小型化与高功率化,需要采用涡轮增压器等有效装置。近年来,汽油机在应用直接喷射技术的同时,也开始重视涡轮增压器的应用,而柴油机配装可变截面涡轮增压器的实例则更多。日本IHI公司正在开发乘用车用的小型涡轮增压器,并将涡轮增压器的小型化,以及改进结构部件的质量和外形尺寸列为开发目标。通过应用一系列新技术和新工艺,开发出的涡轮增压器相比其他机型,可减轻质量22%,同时,发动机起动15 s后的催化器入口温度上升了40℃。     

增压器混流涡轮的设计和试验研究

为了提高车用增压器涡轮的性能,针对某柴油机匹配的JP78B增压器进行了混流涡轮设计和试验研究。利用叶轮机械CFD软件NUMECA,对所设计的8个混流涡轮叶轮进行了叶轮内部流动的计算,分析了叶轮进口倾斜角、叶轮进口攻角、叶轮宽度和叶片数对混流涡轮叶轮性能的影响,进行了混流涡轮和径流涡轮的性能试验。试验结果表明,混流涡轮比径流涡轮效率高,并且涡轮最高效率点的u/co小。     

柴油机废气涡轮增压器的使用要点

目前,国内外车用柴油机采用废气涡轮增压器来提高进气压力,增加进气量,可提高功率30%～100%甚至更多.增压技术由于其在节约能源、防止大气污染和降低噪声等方面所发挥的重大作用,因此应用越来越广泛.为了减少因其故障而引发的柴油机故障率,下面将废气涡轮增压器的使用要点介绍给广大驾驶员朋友,供使用中参考.     

涡轮增压器故障分析

涡轮增压器故障的原因 润滑油不足或供油滞后。当涡轮增压器的转速和柴油机负荷增加时，涡轮增压器润滑油的供油也必须增加。因为柴油机高负荷运转、涡轮增压器转速很高时，即使只有短暂的几秒钟对涡轮增压器轴承供油不足，也将造成轴承损坏。在更换机油和机油滤清器时，用清洁的机油预先注满滤清器，换完后第一次启动柴油机时，     

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。