增压二冲程柴油机排气脉冲的计算方法

本文的目的是在发动机的設計阶段,给出一种簡便可靠的方法,計算出廢气渦輪前周期变化的气体压力和温度,以作为脉冲廢气渦輪設計工况选择的依据。文中对柴油机脉冲增压系排气管中排气脉冲的形成过程作了簡单明确的說明。从二冲程柴油机的特点出发,在分析了实驗資料后,认为在二冲程大、中型柴油机上;在大部分的时間段内,排气管中各处的压力在同一时刻是相同的,和它只是时間的函数。这样,現象可視为充填和排空排气管容积的过程。同时又认識到温度不仅是压力的函数,而且很大程度上决定于气流层的位移,在排气管有分枝的場合下,排气管中分成了两个不同的温度区。在計算方法中也考虑了在排气脉冲形成的开始阶段排气系统中气体状态变化的傳播对气体状态的影响。基于这些认识,由格拉高列夫基本方程式和确定混合气体状态的方程式,經过一系列具体的处理和推演,得到了計算公式。公式中的一些特定項被归納为特定函数,并预先作成通用的图表。由公式用逐段积分法列表计算可以很方便地求出廢气渦輪前排气管中气体的压力变化和温度变化,可以作为脉冲廢气渦輪設計的依据。文中并对3EDZ43/67柴油机进行了计算,計算結果与实驗結果的比较表明误差很小,本計算方法在工程上是有实际参考价值的。