浅谈发动机涡轮增压系统的优缺点

涡轮增压系统是一种利用内燃机(Internal Combustion Engine)运作所产生的废气驱动空气压缩机(Air-com-pressor)的技术.通过增加进入内燃机的空气流量,使得机器效率提升.与超级增压器(机械增压器,Super-Charger)功能相仿,主要用于汽车发动机中,通过利用废气排出时的流量及热量,涡轮增压器能提高内燃机的马力输出.     

涡轮增压氢发动机加速特性的分析和改进

发动机废气驱动涡轮增压器可以提高发动机的升功率 ,而涡轮增压器突然加速的响应滞后为增压氢发动机用于车辆牵引产生了特有的困难。该文研究了发动机瞬态特性的相关问题 ,如调速器特性、喷氢装置特性、发动机和增压器的速度变化 ,涡轮增压器的工况迁移和参数的变化等。研究表明 ,涡轮当量通流面积的变化对发动机的过渡特性影响不大 ,减小涡轮增压器转动惯量和充气加速涡轮可以改善增压氢发动机的加速性能     

挖掘机涡轮增压发动机故障维修与使用

介绍了发动机中涡轮增压器的结构特点及性能;分析了涡轮增压发动机运行过程中油路故障、气路故障、增压器机件变形、卡死等常见故障产生的原因,同时,结合实例介绍了如何排除涡轮增压发动机故障;最后,就发动机中涡轮增压器的正常使用与保养方法,提出了自己的一些建议和看法。仅供相关技术人员参考。     

二冲程发动机气流数值计算数据库技术研究

讨论了二冲程发动机扫，排气道和气口气缸内气体流动数值计算可视化数据库技术，采用合理的数据结构及约束管理机制，提出了一种面向对象的数据库结构化模块设计方法。以ＩＥ５２ＦＭ二冲发动机气体流动数值计算可视化为例，设计和开发了一个数据库管理系统。     

改善大功率涡轮增压柴油机性能的研究

根据降低大功率涡轮增压柴油机燃油消耗率的需要，讨论了改善柴油机性能的主要措施，通过对缸盖气道的改进设计，使进、排气道的通流能力显著提高，涡流强度也有较大增加，柴油机燃烧过程得到改善。同时，采用新型的涡轮增压器ＮＲ１５／Ｒ代替ＶＴＲ１６１，增加了排气能量的回收，从而使６ＤＳ－１８Ａ柴油机的燃油消耗率在标定工况下降低１２ｇ／（ｋＷ．ｈ）。     

对置活塞二冲程发动机机械增压匹配分析

针对对置活塞二冲程发动机结构特点和性能匹配实验的需求,利用GT-POWER软件建立了该发动机和Rotrex机械增压器的匹配仿真模型,研究了在不同工况下排气背压对换气过程的影响. 计算结果表明:在相同工况下,排气背压对扫气效率影响较小,对给气比和捕获率的影响较大. 当捕获率超过98%时,扫气效率会有明显下降;高转速工况增压器的消耗功率较大,占发动机有效功率21%~25%. 该发动机能够与增压器进行较好的匹配.      

小型二冲程直喷发动机爆震燃烧特性数值模拟

为了了解点火参数对小型二冲程直喷发动机爆震燃烧的影响,利用GT-Power和AVL Fire软件对该发动机整机及燃烧室分别建立了仿真模型,选取扭矩、功率等数据验证了模型的正确性,并对发动机在5 000r/min、大负荷工况下的缸内平均压力和温度、放热率、累积放热量以及爆震强度分布等特性进行了研究.结果表明:在点火提前角由15℃A逐渐增加至35℃A的过程中,小型二冲程直喷发动机的扭矩、功率、缸内混合气燃烧放热量、放热率、缸内平均压力和温度的峰值均呈现出逐渐增大的趋势,而且会伴随着爆震强度表征物的浓度增大,二冲程直喷发动机的爆震倾向加强;当异步点火相位由0℃A逐渐增加至5℃A时,二冲程直喷发动机的扭矩、功率呈现出略微减小的趋势,两个火花塞附近由于湍动能增大,加快了火焰传播速度,使得末端混合气低温反应时间变短,爆震强度表征物的浓度逐步减小,二冲程直喷发动机爆震发生的倾向有所减小.     

不同排气系统对涡轮增压柴油机性能的影响

以某增压中冷柴油机为研究对象,利用GT-POWER软件建立了该增压中冷柴油机工作过程仿真模型,并根据试验数据进行了校核计算.在上述工作的基础上,对增压柴油机的三脉冲排气系统进行了改型设计,建立了MPC排气系统和定压排气系统仿真模型,验证了模型的有效性.通过对三种排气系统的仿真及对比分析,表明MPC及定压排气系统选取合理的较小排气管径能够降低发动机油耗,减弱涡轮进口压力脉动,保证较高的涡轮效率和功率输出;发动机额定工况下,三种排气系统对发动机及涡轮性能的影响存在明显差异,三脉冲系统的发动机性能优于MPC与定压排气系统;发动机中低转速时,MPC系统使得涡轮效率较三脉冲与定压系统有所提升.      

涡轮发动机的喘振机理及预防与控制的研究

研究了涡轮发动机的喘振机理。提出了几种预防与控制喘振的措施和方法。     

改善大功率涡轮增压柴油机性能的研究

根据降低大功率涡轮增压柴油机燃油消耗串的需要，讨论了改善柴油机性能的主要措施，通过对缸盖气道的改进设计，使进、排气道的通流能力显著提高，涡流强度也有较大增加，柴油机燃烧过程得到改善，同时，采用新型的涡轮增压器ＮＲ１５／Ｒ代替ＶＴＲ１６１，增加了排气能量的回收，从而使６ＤＳ－１８Ａ柴油机的燃油消耗率在标定工况下降低１２ｇ／（ｋＷ·ｈ）。     

风冷柴油机高原恢复功率的模拟计算与实验

研究柴油机恢复功率对提高高海拔地区涡轮增压柴油机的性能具有重要意义。使用模拟计算程序和模拟实验台对风冷BF8L413F增压中冷柴油机进行了海平面和高原的模拟计算与实验。提出了两种恢复功率技术方案:一种方案是把涡轮流通截面由16cm2减小到11cm2,另外一种方案是在减小涡轮流通面积的同时采用可调涡轮。模拟实验结果表明,高海拔对柴油机性能有很大影响;模拟计算结果表明,这两种方案均能把柴油机在海拔4.5km的功率恢复到海平面功率的85%水平。     

船用柴油机增压器喘振的计算与特性分析

为研究压气机喘振的特点和影响因素,在现有船用四冲程柴油机仿真模型基础上,对压气机系统的模型进行改进,建立可以预测压气机喘振动态特性的仿真模型,提出确定压气机非稳定工况特性曲线的方法.柴油机在变工况下压气机发生喘振的仿真计算表明:柴油机的进气流通面积减小会造成压气机喘振,流通面积越小,喘振周期越短;空气流经压气机的时间延迟会影响压气机喘振的振幅,但不会改变喘振的周期;柴油机进气管的容积对喘振的振幅无影响,但会改变喘振的周期.计算结果和实验数据基本吻合.     

增压直喷柴油机EGR系统开发及试验分析

研究了增压直喷柴油机采用废气再循环(EGR)技术及其应用,设计了一套电控系统以降低NOx的排放．通过发动机负荷特性试验的对比分析,证实了所设计的EGR系统的实际控制效果．     

4190船用增压四冲程柴油机进排气系统建模

基于MATLAB/Simulink仿真平台,构建4190型船用增压四冲程柴油机的非线性仿真模型,进行进、排气系统的仿真计算.以4190 ZLC-2型船舶中速柴油机为例,并将仿真结果与实验结果进行对比,验证了柴油机仿真模型的正确性.利用该仿真模型进一步研究进、排气系统对4190ZLC-2型柴油机功率、扭矩、燃油消耗率、充气效率等参数的影响.结果表明:柴油机进气总管直径偏移+20mm与排气歧管直径为65mm时,4190型柴油机经济性和排放性达到最优,为190系列船用中速柴油机性能优化设计提供了依据.     

大型低速柴油机工作过程建模与仿真

采用容积法建立了大型低速柴油机缸内工作过程的仿真模型,利用实测示功图对不同负荷下Vibe燃烧放热规律参数进行了优化计算．以MAN B＆W公司生产的6S60MC型船舶柴油主机为例,用Matlab／Simulink进行了缸内工作过程的仿真,并与台架试验数据进行了对比分析．结果显示,仿真模型的运行结果与实测数据基本吻合,仿真模型精确度很高．模型已用于船舶主推进动力装置的动态仿真中．     

生物制气-柴油发动机放热规律的影响因素

采用气化炉热解气化各种农林废弃的生物质,产生可燃生物制气,作为以柴油引燃的双燃料发动机的主要燃料．双燃料发动机由一单缸、四冲程、水冷、直喷式柴油机改装而成,生物制气通过发动机进气管,在进气过程中被吸入气缸．实测生物制气-柴油双燃料发动机气缸压力,根据气缸压力计算放热规律并分析转速、负荷及供油提前角对它的影响．负荷增大时,双燃料发动机燃烧始点提前,最大燃烧放热率增高,最高燃烧温度升高,后燃加重;转速增大时,燃烧推迟;供油提前角增大时,最大放热率降低,对应相位提前,后燃减少．     

车用涡轮增压发动机进气谐振效应实验研究

介绍了用声学理论设计６１１０Ｚ型柴油机谐振进气系统的方法，提供了三 个实验方案；分析了谐振进气系统中进气压力波的物理现象及其对柴油机性 能的影响，对三个谐振方案进行了对比实验，确定了较佳谐振方案。实验结果 表明，采用谐振增压后，最大扭矩提高了６．９％，最大扭矩点转速降低了 １００ｒ／ｍｉｎ，适应性系数提高了１３．５％，最低油耗下降了５ｇ／（ｋＷ·ｈ），烟度和 排气温度也略有下降；基本满足了车用发动机的要求。     

6110Z型车用柴油机废气旁通涡轮增压系统的试验研究

介绍了６１１ＯＺ型车用增压柴油机废气旁通涡轮增压系统的设计方法，设计出一种简单可靠的废气旁通涡轮增压系统，并对其进行了试验研究．试验结果表明整个系统工作可靠、灵活，柴油机的低速性能有了明显的改善．     

步进电机在柴油机VGT控制中的应用

采用可变几何涡轮增压器(VGT)是改善增压柴油机低工况的有效方法.在此,介绍了一种以STC89C52单片机为核心,输入采用光电隔离,输出采用集成驱动芯片,对步进电机进行控制的方法,实现对VGT的控制.试验表明,设计方案是可行的,具有一定的实用价值.