汽车用涡轮增压柴油机高原性能的研究样本
高原运行柴油机增压技术应用综述
｝
【ｂｔ ｃ ／ｏ ｅｔｓｖｔ ｒ ｌ ｏ ｈｂ ｔ ｅａｅｖｏｍｎ ａｏ ｐ ｔｕ７ｔ， Ａ ｓａｔ ｎ ｒ ｒｏｏ ｅｈｐｏ ｅ ｂ ｕ ｔｙｈ ｓ ｃｌｎｉｎ ｅｔ ｃ ｒｉ ｌｅ ￣ ｌ ｒ 】 ｄ ｌ ｅ ｂｍ ｒ ｇ ｅｐ ｉ ｒ ｆ ｔｓｎ ａ ａ １ ｓ ＂ ｅ
； ，ｅｔｃ ｕｅ ｈｒｎ， ｃａｉ ｌｕｅ ｈｒｎ ｅ ｏｓｇ ｑｅｔｌｕ ｏｈｒｉ ｓ ｍ ｅ ｃ ｉｓｐｒ ａ ｉ ｍ ｈ ｃ ｐｒ ａ ｇａ ｗｌａ ｔ －ｔ ｅ ｅｕｎｉ ｒ ｃａ ｎ ｓ ｔ ｌ ｒ ｃ ｇ ｇｅ ｎ ａｓ ｃ ｇ ｓ ｌ ｗ ａ ｓ ｉ ｓ ａｔ ｂ ｇ ｇ ｙｅ
下降 ；６ 可靠性下降。 （） 其中， 问题（ ）（ ） １一３是回转式 的涡轮增压器与往复式机械柴油
机匹配的固有问题， 高原环境 由于柴油机进气压力较低 ， 进气量不 足， 这些问题更加突出。问题 （）（ ） ４ ～６ 是高原环境 （ 尤其是海拔
４ ０ ｍ 以上 ） 压器 运行 出现 的最 主 要 问题 。 由于燃 烧拖 后 ， 油 ００ 增 柴
高原运行柴油机增压技术应用综述 木
郭猛超 张 晶 孙志新 路 峰
（ 甲兵工程学 院 机械工程 系 ， 装 北京 １０ ７ ） ０ ０２
０
Ａ ｅ ｉｗ ｆ ｈ ｒ ｉｇｔｃ ｎ ｌｇ ｐ ｌ ａ ｉｎｔ ｉｓ ｌ ｎ ｉｅｉ ｌｔ ａ ｒａ ｒ ｖｅ ｏ ａ ｇｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ａ ｐｉ ｔ ｏｄｅ ｅ ｇｎ ｐａｅ ｕａ ｅ ｃ ｃ ｏ ｅ ｎ
｝ ｅ ｈｒｎ ｓ ｍ ｐｒ ａ ｉ ｓ ｔ ． ｃ ｇ ｇｙ ｅ ｝ Ｋ ｙ ｏｄ ：ｌ ｅｕａｅ ； ｉ ｅｅ ｇ ｅＴ ｒｏｈ ｒｉ ｃｎ ｌ ｙＰ ｗ ｒ ｅｏｅｙ ｅ ｒｓＰａ ａ ａＤ ｅ ｌｎ ｉ ；ｕｂ ｃａ ｇ ｇ ｅｈ ｏ ｇ ；ｏ ｅ ｃｖｒ ｗ ｔ ｒ ｓ ｎ ｎｔ ｏ ｒ
柴油发动机高原性能实验研究
车辆工程技术54车辆技术0 引言 当前我国国土面积中有近1/3的区域为高原地带，而这些地带普遍的特性便是空气稀薄、海拔偏高等，同时随着近些年来我国西部大开发的进程逐步加快，我国中西部地区在开发的过程中，需要装备大量的大功率柴油货运汽车及工程机械来进行开发。
但是由于我国的中西部地区高原地带气压普遍偏低，同时空气密度较低，这样就会导致大功率柴油机在高原地区运行过程中，常常会由于气缸内部给气量不足，这样就导致对柴油的燃烧空燃比降低，使柴油发动机的有功效率降低，同时还会导致柴油发动机油耗升高。
如果柴油发动机长期在这种环境的使用中，便会导致柴油发动机的使用性能进一步降低，同时根据有关调查数据显示与平原地区相比，在海拔达到3000~3500米时，柴油发动机的有功功率动力和相应的燃油经济性能平均下降3.8%和4.7%，同时柴油发动机在高原海拔地区压气机效率也平均下降5%~6%。
因此现阶段对柴油发动机在高于海拔地区运行的性能以及试验性进行研究，对提升柴油发动机的性能具有重要性的意义。
目前对柴油发动机在高原特性进行研究的过程中，主要是通过建立相应的高原模拟舱环境，来模拟柴油发动机在低气压环境下的实验场所，通过这样的实验场所，可以对柴油发动机在有关功率下的动力性能、经济性能、高原热平衡状态、排放状态等相关特性进行实验研究。
但是目前我们国内在真实的高原地区开展柴油发动机有功功率实验的研究还较少，这主要是源于在高原地区不同海拔进行柴油发动机的有功功率实验需要耗费大量的人力物力，同时试验结果也受到相关不可控因素的影响。
本次开展的柴油发动机的性能实验，通过昆明当地1900米实验台架的进排气海拔模拟设备对柴油发动机进排气进行加压以及抽负压从而模拟平原及高原环境进行柴油发动机性能测试，因而本次实验分别模拟海拔0米、当地海拔1900米和海拔3500米这三个高度进行柴油发动机的性能实验。
在实验过程中通过对柴油发动机的动力性能、经济性能、增压器效率性能等相关性的进行，便可以更好的总结出柴油发动机在高原环境下，随着海拔高度的变化柴油发动机的性能会发生如何的变化趋势。
过渡方案HXN3高原机车柴油机增压器高原运用适应性方案研究
过 渡 方 案 高 原 ＨＸＮ３机 车 在 试 验 中 存 在 的 主 要 问题 如下 ：
ａ．增 压器 转速 在高 原运 用 实际转 速 比平 原提 高 ２ ０００ ｒ／ｍｉｎ以上 ，转 子 可 靠 性 将 大 幅 降 低 。从 图
收 稿 日期 ：２０１７—１０—２０
柴油 机 运 用 功率 ３ ３００ ｋＷ ，海 拔 ２ ８００～５ １００ ｍ， 功 率 随 海拔 及 温度 变化 自动修 正 。根据 试 验数 据 … 统 计得 到 ：
ａ． 在 海 拔 ４ ２５０～５ １００ ｍ 区 间 ，柴 油 机 功 率 从最 高 ３ ３００ ｋＷ 逐 渐 降低 ，在 海 拔 ５ １００ １１３时 功 率 降低 到 ２ ９５０ ｋＷ。
关键词 ：过渡方案高原 ＨＸＮ３机 车 ；１６Ｖ２６５Ｈ型柴油机 ；青藏高原 ；增压器 ；压气机 叶轮 ；喷嘴环
中图分类号 ：ＴＫ４２１
文献标识码 ：Ｂ
文章编号 ：１０００—６４９４（２０１８）０ｌ一０００１—０４
Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｅ Ｐｌａｔｅａｕ Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｓｃｈｅｍ ｅ ｏｆ ｔｈｅ Ｔｕｒｂｏｃｈａｒｇｅｒ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ Ｓｃｈｅｍ ｅ ＨＸＮ３ Ｐｌａｔｅａｕ Ｌｏｃｏｍ ｏｔｉｖｅ Ｄｉｅｓｅｌ Ｅｎｇｉｎｅ
Ｏ １０ Ｍ】 ２０ ００（） ３（）０ｏ０ ４００ ） ５００００ ６００ｏ０
寿 命／ｈ １增 器转 子部 件寿命 与转速父系 ｝缃线 网
车柴油机总管排温甚至达到 了 ６８０ ｏＣ，长期使用会造 成柴油机部件和增压器寿命急剧 降低 ，故障率 增加
车辆动力系统的高海拔适应性
车辆动力系统的高海拔适应性随着现代交通工具的普及和交通网络的扩展，车辆在高海拔地区的运行需求也越来越多。
然而，高海拔地区的特殊环境和气候条件对车辆的动力系统提出了更高的要求。
本文将探讨车辆动力系统在高海拔地区的适应性，并介绍相关技术和解决方案。
1. 高海拔地区的特殊环境特征高海拔地区通常指海拔2000米以上的地区，这些地区的气压较低，气温较低，氧气含量较少，空气稀薄等。
这些特征对车辆动力系统的性能产生直接影响，包括动力输出、燃烧效率、散热能力和排放控制等方面。
2. 高海拔适应性技术挑战2.1 动力输出由于空气稀薄，高海拔地区的发动机容易失去一部分动力输出，降低了车辆加速和爬坡能力。
因此，提高动力输出成为解决高海拔适应性的关键。
可通过调整发动机控制系统的参数来增加燃油供给，提高动力输出。
2.2 燃烧效率空气稀薄会导致燃烧过程的不完全，影响燃烧效率。
特别是在高负载工况下，发动机的燃烧不充分会导致动力系统的性能下降。
可采用直喷技术和提高燃油喷射压力等措施，改善燃烧过程，提高燃烧效率。
2.3 散热能力气温较低会影响车辆散热系统的工作效果。
在高海拔地区，发动机由于工作负载较大，产生的热量也较高，而周围的温度低，不利于热量的散发。
因此，车辆动力系统需要提供更好的散热能力，如增加散热器面积、增加风扇的转速等。
2.4 排放控制由于空气稀薄，高海拔地区的车辆排放控制面临着更大的挑战。
车辆动力系统需要通过调整排放控制装置的参数，确保在不同工况下达到相关的排放标准。
3. 高海拔适应性解决方案3.1 发动机调校针对高海拔地区的特殊气候和环境条件，发动机需要进行特殊的调校。
包括调整进气系统、燃油供给系统、燃烧控制系统等参数，以提高动力输出和燃烧效率。
3.2 散热系统升级为了提供更好的散热能力，车辆动力系统的散热系统需要进行升级。
可以增加散热器的面积，增加风扇的转速以提高散热效果。
3.3 排放控制技术改进针对高海拔地区的排放控制问题，需要改进和优化排放控制技术。
柴油发动机高原地区冷启动方案研究
柴油发动机高原地区冷启动方案研究摘要：高原环境空气稀薄、温度低是影响发动机启动过程的主要因素。
气温低导致蓄电池能力下降、启动阻力增加，发动机启动转速降低。
启动转速低、空气稀薄以及气温低，使得混合气体压缩时间长，发动机机体散热增多，导致压缩终了混合气体压力和温度降低，达不到燃油的着火点，影响柴油机正常启动。
因此，本文对柴油发动机高原地区冷启动方案进行研究，高原低温环境应尽可能不采用电加热方案，减少蓄电池消耗。
一般情况下，使用燃油加热器预热系统、耐低温型蓄电池及蓄电池保温箱，即可满足-35℃发动机正常启动要求。
关键词：柴油发动机；高原地区；冷启动方案引言柴油发动机在高原高海拔地区使用，面临每天初次启动困难的问题。
针对于此，本文对柴油发动机高原地区冷启动方案进行研究，在实现柴油发动机高海拔低温冷启动功能的同时，各自存在优缺利弊，不同应用场景、不同柴油发动机可根据实际情况，选用不同辅助启动方式。
随着科学技术的不断进步，基础工业水平的不断增强，未来将会有更多可靠和性价比高的的辅助启动方式出现。
1高原地区对柴油发动机冷启动过程的影响1.1启动阻力增大启动时的阻力主要包括各部件运动时的摩擦力，使运动件由静止状态加速到某一转速时的惯性力，驱动机油泵、水泵、燃油油泵等附件所需要的力，以及压缩气缸内气体的力。
这些阻力中摩擦阻力的影响最大，而摩擦阻力随润滑油的粘度增大而增大，因此温度低会增大启动阻力。
环境温度直接影响发动机的启动性能。
1.2蓄电池能力降低随着环境温度的下降，蓄电池的内电阻增大，放电能力下降，有效点火次数减少。
在低温大电流放电的情况下，容量及端电压急剧下降，输出功率随之下降，导致启动马达达不到所需要的输入功率，启动转速降低，启动性能下降。
另外，温度过低，蓄电池充电困难，容易造成充电不足，导致蓄电池长期处于不饱和状态。
1.3较难达到着火温度高原空气稀薄，在低温条件下柴油雾化效果差，发动机缸体内散热快，气缸的密封性较差。
高原环境对柴油车型技术的影响
高原环境对柴油车型技术的影响西藏等高原地区的环境主要以山地为主，具有高寒、缺氧、道路差、昼夜温差大等特点，部队车辆除完成正常的公路运输任务外，大多数情况下在无路或路况条件差的情况下使用。
藏北是高寒地区，气候干燥，长年气温较低，沼泽地较多，即使干燥的草地，其土质也较疏松；藏南山高坡陡，公路基本沿着河流修筑，雨季易塌方造成公路中断。
以上这些方面都直接影响了车辆的快速机动能力。
以往以化油器式汽油发动机为动力的车辆在这种环境下运行时，不仅动力不足，而且易出现“开锅”、“气阻”等现象。
柴油车在高原行驶能力方面有了很大的改善，其运行中的故障相对就少了很多。
外界环境对车身的影响锈蚀脱焊是车身损坏的主要问题。
西藏地区道路条件差，而军车执行的又不是单纯的公路运输任务，全年中至少有1万公里的行驶里程是在沙石路、石头路、涉水或丛林中穿行，颠簸、振动、飞起的石子撞击、树枝的刮划等，使车辆的外表、大梁、挡泥板等处伤痕累累；加上泥水的腐蚀，在外执行任务的车辆得不到及时的清洗或保养，更加速了车辆表面漆膜的脱落和车身的锈蚀。
昼夜温差的剧烈变化又造成车辆外表漆褪色；高原夏季阳光照射强烈，紫外线辐射能力强，气温高，篷布易于老化，加速了车辆表面脱漆部位金属件的锈蚀，严重影响了车辆外观，降低了车辆的使用寿命。
对起动机、蓄电池的影响采用柴油发动机的车辆在高原地区使用，虽然故障少了，功率提高了，各方面性能都得到改善，但在寒冷的冬季或藏北地区夏季的早晨，柴油发动机的启动依然不如汽油机快捷。
即使有预热装置，也很难在冬季或气温较低的情况下一次性启动成功，有的要启动3 一4 次，甚至不采取其它措施根本“打不着火”。
这样，起动机和蓄电池的使用寿命都受到了很大的影响，特别是蓄电池在几次连续大电流放电的情况下会出现匾电、极板硫化等现象。
对传动系的影响在西藏地区行驶的车辆，其上下坡频率普遍较高，从而造成换挡频繁，导致齿轮冲击加剧，加之在特殊的路况下行驶时离合器、轮胎打滑等现象，如此，就更加重了齿轮机构、离合器、传动轴等部件的负荷，使磨损加剧，传动系过早损坏，严重的会导致离合器烧蚀和齿轮断裂。
高海拔(低气压)对柴油机及增压系统性能的影响及机理分析
高海拔（低气压）对柴油机及增压系统性能的影响及机理分析作者：刘大川张众杰马家明陆辰起刘瑞林来源：《科学与财富》2018年第35期摘要：综述了高海拔（低气压）对柴油机及增压系统性能的影响，从高海拔对整机性能和缸内燃烧影响，对增压器匹配特性影响以及对柴油机响应特性影响三个方面进行了国内外研究现状总结与分析，为进一步提升柴油机高海拔性能改善提供了理论依据。
关键词：高海拔；柴油机；燃烧；匹配特性；响应特性0 引言柴油机在高原使用时会出现动力下降、油耗增加、起动困难、热负荷增大、压气机喘振倾向增加和涡轮超温超速等问题[1]，据统计[2]，海拔每升高1000m柴油机动力性下降4.0%～13.0%、经济性下降2.7%～12.9%，HC、CO和烟度排放量增加30%、35%和34%。
1 高海拔（低气压）对整机性能和缸内燃烧影响高海拔（低气压）对柴油机的影响过程如图1所示。
对于指定的柴油机，功率和转矩是由平均有效压力唯一决定，指示热效率和过量空气系数、燃烧放热规律参数有直接关系[3]。
机械效率受泵气损失影响。
泵气功和进排气压差呈线性关系[4]。
高海拔下进气密度和温度降低，发动机压缩冲程上止点时的缸内状态与平原不同。
1989年李照东[5]研究发现：在等负荷工况下，由于柴油机高原燃烧压缩过程压力下降，供油提前角不变时，柴油机高原工作时滞燃期增加，燃烧始点后移，预混合燃烧所占的比例增大，扩散燃烧比例减小，燃烧开始后压力、温度上升得很快，继续喷入燃料的滞燃期缩短，扩散燃烧的温度水平提高，扩散燃烧速度增加，燃烧持续期缩短。
申立中[6]对自然吸气柴油机的研究结果也进一步验证了上述结论，但对涡轮增压柴油机在等负荷工况下的研究结果表明：柴油机的滞燃期、缸内最高燃烧压力及其对应的曲轴转角均变化不大，但后燃仍然明显增加，排温升高。
John A[7]对涡轮增压柴油机在等负荷工况进行研究进一步得出：随海拔的增加，涡轮增压柴油机的机械效率基本保持不变，在高海拔下，缸内混合气体？损失增加，而且在压缩冲程中更加明显；扩散燃烧时？损失增大，排气能量品质降低。
高海拔地区发动机性能的适应性研究
高海拔地区发动机性能的适应性研究随着科技的进步和交通运输的发展，越来越多的车辆驶入高海拔地区。
高海拔地区的气候条件和地理环境与低海拔地区有很大不同，这对车辆的发动机性能提出了新的挑战。
本文将探讨高海拔地区发动机性能的适应性研究，分析高海拔地区对发动机性能的影响以及提供适应性解决方案。
一、高海拔地区对发动机性能的影响1. 空气稀薄：高海拔地区的氧气含量较低，空气稀薄，这对于发动机的燃烧和动力输出都会产生很大影响。
燃烧需要氧气参与，氧气含量不足会导致燃烧不完全、动力下降等问题。
2. 温度变化：高海拔地区的温度变化较大，一天内的温差可达数十摄氏度。
温度的变化会导致发动机的工作条件发生变化，进而影响发动机的燃烧效率和动力输出。
3. 压力变化：高海拔地区的大气压力较低，与低海拔地区相比，气缸内的压力变化较小。
这会影响到气缸内燃烧过程的正常进行，从而影响到发动机的性能。
二、高海拔地区发动机性能适应性解决方案1. 燃烧调整优化：由于高海拔地区空气稀薄，燃烧调整优化有助于提高发动机的燃烧效率。
采用高压缩比设计，调整喷油量和喷油时机，使燃烧更充分，提高动力输出。
2. 进气系统优化：针对高海拔地区气候条件，可以对进气系统进行优化。
增加进气管的长度和直径，增大进气道面积，提高进气效率。
3. 点火系统改进：在高海拔地区，由于空气稀薄，点火系统需要更好地适应不同的工作条件。
通过优化点火时机和点火能量，提高点火系统的响应速度和工作稳定性。
4. 空冷系统改进：高海拔地区的温度变化较大，对于发动机的冷却系统提出了更高的要求。
改进空冷系统的设计，提高散热效果，确保发动机在高温条件下正常运行。
5. 应急措施：针对高海拔地区突发情况，如氧气不足、温度骤变等，应配备应急措施。
例如，安装高海拔补偿装置，增加氧气供应；安装温度传感器，及时监测温度变化。
三、高海拔地区发动机性能适应性研究的案例某汽车制造公司针对高海拔地区发动机性能适应性进行了研究。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
汽车用涡轮增压柴油机高原性能的研究
叶林保1,杨林1,高治宏2
(1.上海交通大学, 上海 30; 2.一汽解放公司无锡柴油机分公司, 江苏无锡
214026)
摘要针对高海拔地区特殊环境, 涡轮增压柴油机在海拔20m、 2200m、 3800m 进行了实地台架及道路试验; 随着海拔升高, 涡轮增压柴油机的动力性、经济性、可靠性等指标都会恶化, 但采取适当措施, 能够明显减少恶化程度; 把最大扭矩点置于增压器压气机最高效率区, 而额定功率点效率应在66%左右, 能够提高柴油机高原综合性能; 提高压缩比和起动机功率是保证高原起动性能的有效办法。
Research of highland performance of turbo-charged diesel engine for automobile
Linbao Ye1, Lin Yang1, Zhihong Gao2)
(1.Shanghai Communication University, Shanghai 30, China;
2.FAW Wuxi Diesel Engine Factory, Wuxi 214026, China) Abstract:According to the especially environmental at high altitudes,the turbo-charged diesel engine have completed the bench test and road test at an altitude of 20m、 2200m、 3800m.with the elevation increasing. The power 、 economy and reliability of turbo-charged diesel engine can worsen. But the worse degree can decrease obviously with proper measure. Put the maximum torque point in the highest efficiency district of turbocharger pressure boost , and a efficiency of rated power should be around 66% , that can raise the diesel engine integral performance at high altitudes.It is the effective method of guaranteeing startability at high altitudes to raise compression ratio and starter power.
Key words: turbo-charged diesel engine; highland; performance
引言中国幅员辽阔, 地形复杂, 整个陆
地版图是东低西高, 且西部路况较差, 山多坡陡。
中国陆地面积中, 海拔1000m以上的占58%, 海拔 m以上的占33%, 海拔3000m以上的占26%。
随着中国西部大开发的进行, 西部汽车市场迅速增大, 汽车流动性加大, 使用情况更复杂, 因而高原用柴油机的性能成为中国柴油机市场上各厂家必须解决的问题。
由于高原柴的特殊气候环境, 油机必须解决以下几方面的问题:
（1）动力性: 额定功率及低速扭
矩;
（2）经济性: 燃油消耗率;
（3）可靠性: 耐久性及性能的稳
定性;
（4）低温运行性能;
（5）环保性: 低尾气排放;
（6）其它: 烟度, 柴油机冷却性
能, 机油温度的冷却控制等。
～ , 无锡柴油机厂与机
械部西宁高原工程机械研究所合作, 无锡柴油机厂6110ZL型柴油机在20m、2200m及3800m三种不同海拔环境下进行了实地台架试验。
冬季, 搭载无锡柴油机厂6110ZL型柴油机的一汽军车为了考核汽车在青藏高原的综合使用性能, 在整个青藏地区进行了广泛的道路试验。
本文就是经过对这两次高原试验的分析和研究, 探讨涡轮增压柴油机的主要性能随海拔变化的规律和特点。
1、海拔高度对柴油机的影响
大气参数、水的沸点都会随海拔高度变化而变化, 见表1。
随着海拔升高, 大气压力下降, 空气的密度、空气的单位含氧量也均降低。
这些将使燃烧恶化, 造成功率下降、油耗上升, 排气烟度变黑。
大量试验统计结果表明, 自然吸气发动机, 海拔每升高l 000m功率约下降8%～10％, 外特性最低比油耗增加3％～4％。
采用涡轮增压后, 由于增压器有一定补偿作用, 增压柴油机的功率, 随海拔升高而下降的幅度相对较小。
因此, 为使发动机在高原工作时恢复其原有的功率, 采用涡轮增压是行之有效的方法。
但对于增压柴油机, 由于随着海拔升高, 空气变得稀薄, 柴油机实际进气量减少导致气缸内压缩终了压力、温度降低, 起动困难, 燃烧恶化, 排气温度升高, 增压器进气折合流量增加, 增压器转速增加, 柴油机输出的有效功减少, 零部件热负荷变大,
给柴油机使用寿命带来不利影响。
因
此在高原使用的发动机, 必须在开发
阶段就按高原条件进行考核。
表1 大气参数、水的沸点与海拔变化对应关系
车用增压柴油机匹配运行点的选择, 主要根据汽车使用的道路条件而定, 这点各国都不一样。
如美国的道路条件好, 全国的高速公路网非常密集, 同时山区较少, 海拨也不高, 因此她们把最大功率点放在压气机最高效率区或次高效率区之间, 而最大扭矩点已接近喘振线。
而在欧洲, 虽然欧洲的高速公路也相当发达, 但欧洲的高山、丘陵较多、汽车必须有足够的爬坡能力和高海拔的适应性。
因此, 欧洲各国在选择匹配点上采用了与美国相反的思路, 把最大扭矩点置于压气机最高效率区, 额定功率点约在65％等效率曲线附近。
这是由欧洲的具体道路条件决定的。
中国虽然也有一些高速公路, 但就总体而言, 不但路面条件差, 而且地形复杂, 运行线容易穿过喘振线, 因此我们也是把最大扭矩点置于压气机的最高效率区之内, 其喘振裕度应该比欧洲更大, 而额定功率点效率应与欧洲类似。
2、模拟高海拔试验与实地高海拔试验的对比分析
模拟海拔变化试验的通用方法是经过控制发动机进气阻力来模拟发动机不同海拔的大气压力。
其与实地海拔试验相比, 忽略了以下因素: a.曲轴箱通风环境; b.水的沸点随海拔变化; c.冷却风量( 质量流量) 随海拔变化; d.进气温度随海拔变化等。
因此, 在低海拔地区用模拟方法开发的高原用发动机经常不能完全适应高原使用环境。
按增压器使用要求, 当压气机前进气阻力大于10kPa时, 压气机端的机油密封将会失效, 按表1统计数据, 模拟试验将无法模拟海拔
1000m以上地区的气压对增压发动机的性能影响。
为了使增压发动机适应高原地区使用, 必须到高原地区进行实地试验。
3、增压柴油机的高原台架运行试验
为了使柴油机能适合中国高原使用, 在目标使用环境进行开发是最有效的方法。
我公司与西宁高原工程机械研究所合作, 充分利用西宁高原工程机械研究所的试验设备和条件, 进行了合作开发。
合作开发的机型为6110ZL, 该机型的基本设计参数见表2。
表2 6110ZL基本设计参数
试验样机首先在海拔20m的无锡按照目标使用海拔要求行了预期性能开发, 然后在海拔2206m的西宁工程机械研究所和海拔3800m的大坂山隧道收费站进行了性能对比和改进工作。
3.1经济性及可靠性项目试验
以往试验数据统计［1］表明, 开发成功的能适应各种海拔使用的增压柴油机, 海拔每升高1000m, 燃油消耗率升高约1.5%; 增压器转速增加约6%; 涡轮前排温上升约30℃; 另外, 进气折合流量增加3%, 实际流量减少5%。
因此高原用涡轮增压器必须具有耐高温、超速的能力, 流量范围应针对各种使用海拔相应加大, 同时选用时要给允许使用的高海拔环境留有余地。
试验采取固定油门法。
主要经济性及可靠性指标变化见表3、图1、图2。