车用柴油机涡轮增压器的匹配比较

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第8章柴油机与涡轮增压器的匹配-2013

NT NK
mTCpT (TT T0)Tm' K mkCpKT kT 1
RTT
(1
T0 TT
)Tm' K

mk
k
k 1
RT0
(TK T0
1)
mT
kT kT 1
RTTT
[1
(
p0' pT
kT 1
) kT ]Tm' K
mk
k
k 1
曲线2是柴油机最低转速运行线。这时废气能量很小，所以πk和mk都较小。Pe受到排气冒烟极限的限制，而且pe↑→运行线愈接近喘振线，此时应防止其穿过喘振线而落入不稳定工作区。
曲线3是柴油机外特性线。这时保持喷油量为最大值，随着n↓→mT↓→πk、pk↓；增压器流量随发动机转速下降快速下降，但这时循环供油量仍保持最大值，故排温TT较高→nTk和pk下降相对地较缓慢，此时运行线易穿过喘振线。
三、增压参数的初步确定（图表法）
功率平衡:
mk
k k 1 RT0

k 1
k k

1

mTm
kT kT
1
RT
TTm
1

pT0 pTm

kT 1 kT

T

'
mk
式中，β——脉冲涡轮功率放大系数
K1

kT kT 1
k 1 k

k 1
压气机压比涡轮流量
涡轮膨胀比
mTm
T FT
2 TTm RT
* pTm * T
pTm * T pTm *
2 kT

内燃机两级涡轮增压技术的研究

内燃机两级涡轮增压技术的研究近年来，随着客户要求的提高，对整车动力性、经济性、舒适性提出更高的标准，同时为了兼顾日趋严格的法规要求，两级涡轮增压技术成为增压技术的研究热点和发展趋势。

论文针对某型号两级增压柴油机进行试验，结果表明，两级增压有效提高了柴油机全工况性能，尤其是低速工况及部分负荷工况的动力性和燃油经济性。

标签：两级增压；涡轮；发动机性能0 引言随着能源与环境问题日益明显，且为适应越来越严格的排放法规要求，对内燃机的动力性与经济性提出了更高的要求。

因此，内燃机节能减排是备受关注的重大科学问题，也是国家能源战略的重要环节。

通过两级涡轮增压降低内燃机的排量，是内燃机节能和减排的关键技术之一。

1 两级涡轮增压技术的研究现状两级增压系统（Two-stage System）两级增压技术将两台涡轮增压器（大小可异同、可有无放气阀、可废气涡轮或机械、电力驱动）联合运行，通过控制系统可以按不同顺序、不同比例的多种调节措施对空气进行一级或两级压缩。

某两级涡轮增压是两个WGT增压器进行串联，通过真空调节器对增压器的高、低压技术进行控制，从而满足内燃机各工况下进气量的需求。

因此，近年来两级涡轮增压成为内燃机增压领域受到关注的热点之一。

但两级增压匹配复杂且难度大，是两级增压技术研究的主要难点。

两级增压系统有大小、类型不同的两级增压器，两级增压器之间以及它们与发动机的气动联系更为复杂，对匹配提出了更高的要求。

另外，高低压两级增压器在不同发动机工况下的运行特性及变化趋势是不一致的。

2 两级增压器性能试验及验证2.1 两级增压器性能试验论文选用某型号两级涡轮增压柴油机为研究对象，发动机主要参数见下表：2.2 试验结果：（匹配两级增压器与VGT增压器的区别）2.3 试验总结从以上图示可以看出，为兼顾低速与高速的动力性，两级增压器是非常完美的一个选择。

低速段，通过增压器高压级的工作来满足动力性；高速段，通过增压器低压级的工作来满足动力性。

涡轮增压器的原理使用参考资料

涡轮增压器的原理和使用目录前言一、为什么要安装增压器1、柴油机增压的原理2、柴油机涡轮增压的优点二、涡轮增压器解绍1、废气涡轮增压器的结构2、废气涡轮增压器的工作原理3、废气涡轮增压器的指标和特性4、涡轮增压柴油机和自然吸气柴油机主要区别5、柴油机和涡轮增压器的匹配三、怎样使用增压器1、增压器的安装安装前的准备安装时注意事项主要螺栓扭矩和主要配合间隙2、增压器的使用起动运转停机四、怎样维护保养涡轮增压器1、日常维护保养2、定期维护保养3、折检和调整五、怎样诊断和排除涡轮增压器的故障1、噪声异常2、振动异常3、压气端漏油4、涡轮端漏油5、压气机喘振6、轴承烧损7、转子转动不灵合8、叶轮断裂9、增压压力过低10、增压压力过高一、为什么要安装涡轮增压器1、柴油机增压的原理所谓柴油机增压，就是将进入柴油机气缸内的空气，利用一种装置予先进行压缩，提高其密度，并在供油系统的合理配合下，使更多的燃料得到充分燃烧，从而使柴油机发出更大的功率。

由于空气量增加，燃烧充分，所以还可提高柴油机的经济性和减少柴油机有害成分的排放。

根据增压方式的不同，有机械增压，气波增压及废气涡轮增压及复合增压等形式。

目前应用最普遍的是废气涡轮增压。

所谓废气涡轮增压，就是利用柴油机排出的废气，来驱动涡轮高速旋转，使空气的压力提高，从而提高了空气的密度，达到了增压、提高柴油机功率的目的。

2、柴油机涡轮增压的优点（1）提高了柴油机经济性，降低油耗率在5%--10%以上。

这是因为：●涡轮增压回收了部分废气能量，所以使有效功得到提高。

由于回收废气能量可使油耗率降低3%--4%●涡轮增压后，进入柴油机的新鲜空气温度较高。

改善了燃料的蒸发，加之空气量增加，油气混合更加均匀。

使燃烧更完善充分，从而降低了燃油耗率。

●涡轮增压后，加之柴油机功率提高，机械摩擦损失相对减少，因而使机械效率提高。

从而提高了柴油机的经济性，降低了油耗率。

（2）提高了柴油机的动力性。

2024年柴油机涡轮增压器的使用与保养（2篇）

2024年柴油机涡轮增压器的使用与保养不同品牌的废气涡轮增压器(包括卡特、惠远、盖瑞特等)在各种大、中型柴油卡车、平板运输车、自卸车以及各种工程机械上应用广泛。

如ZL-50装载机的上柴6135柴油机上装有GJ110、J112增压器;PY-180平地机的D6114柴油机上装有HIE增压器;解放工程王自卸车装有WHIC增压器;斯太尔重型车装有盖瑞特增压器等。

它们使柴油机在结构尺寸不变的条件下明显提高功率、增大扭矩,同时降低油耗,减少排气污染,尤其在高原地区效果更加明显。

在工作过程中,增压器的转速高达每分钟数万转,并且长期在排气高温下运转,因此其工作条件恶劣。

上述车辆在使用中,都不同程度出现过由于增压器使用不当造成的动力下降、油耗上升,进而导致作业效率和经济效益大幅下降。

笔者根据常年在工程实践中对柴油机废气涡轮增压器各种故障的研究,就其常见故障的产生原因及预防措施特作如下讨论。

1正确使用柴油机首先是柴机油的质量等级,对于低增压柴油机,应选用不低于CC级的柴机油;对于中增压柴油机,则应选用不低于CD级的柴机油。

其次是柴机油的粘度等级,应根据气温条件、机件磨损状况等选用合适的粘度牌号。

再次是柴机油的清洁性,因为废气涡轮增压器的转子轴与其轴承(轴套)的配合较为精密,若柴机油过脏或变质,会将杂质或磨粒等带入增压器内,轻则加速轴承磨损,重则不能形成润滑油膜而使转子轴与轴承咬死。

因此一定要保持机油的清洁,经常清洁机油滤清器,及时更换变质失效的机油。

2正确的冷车起动方法车辆起动后,应让柴油机怠速运转几分钟(取决于发动机温度和外界大气温度),待机油达到一定的温度和压力,流动性能改善,增压器轴承得到充分润滑后,方可提高转速,起步行驶或投入施工作业,这一点在外界气温较低时尤为重要。

对于停车时间较长(如超过数天)的车辆,起动前应该松开增压器进油管接头,向进油口加注适量与油底壳同牌号的机油,以防起动时因润滑不良而使转子轴发生烧蚀。

车用柴油机可变喷嘴涡轮增压器电控系统研究

车用柴油机具有燃油经济性好及功率跨度大等
优点，应用范围日益广泛，目前大、中型载重汽车及
２ＶＮ技术介绍Ｔ
传统涡轮增压器的喷嘴截面积是固定的．这样就很难同时满足发动机在低速和高速时的全面要求
而ＶＮ（１的喷嘴截面积是可变的．Ｔ图）通过对其精确
城市公交车中柴油机占有着绝对优势柴油车的普及一方面加重了柴油的消耗．另一方面．柴油机也存在ＮＯ和微粒排放高、速冒烟、污染环境等现加易
控制就能很好地解决不同工况下对柴油机的控制要求。它的工作原理是：在发动机低速时，通过关闭喷嘴环以减小涡轮流通截面积．而改善发动机低速特性：从当发动机高速时．喷嘴环逐渐打开．涡轮流通截面积随之增大．废气的流速减小．使增压压力也相应变小。采
了实车道路试验，出了Ｃ６Ｅ柴油机ＶＴ电控系统的控制策略和最优ＭＡ在ＶＴ电控系统中采用适合于柴找ＡＤＮＰＮ油机上控制的硬件电路和ＰＤ控制算法，Ｉ以达到对ＶＴ喷嘴环开度进行精确的控制。试验结果表明．采用普通涡Ｎ与轮增压器相比，用ＶＴ电控系统可以提高柴油机扭矩２％、低烟度２％５％、低油耗５采Ｎ０降５～０降％。
ＫｅｒｓＤｉｅｎｉｅＶｒａｌｎｚｌｔｒｏｈｒｅ（Ｔ）Ｅｅｔｏｉｏｔｏｙｔｍ，ｙｗｏｄ：ｅｌｇｎ，ａｉｂｅｏｚｅｕｂｃａｇｒＶＮ，ｌｃｒｎｃｃｎｒｌｓｅｓｅｓ

基于GT-Power的车用柴油机增压器匹配模拟分析

构。通过ＧＴ — Ｐｏｗｅｒ模块库建立增压器模型，并通过
合理的涡轮增压系统标示方法．实现仿真数据跟实
测数据的一致性。最后对比不同增压器方案的发动
机性能，达到匹配最优方案。
２．３增压器模型的建立
比．验证了此模型以及标定方法的可行性。然后通过备选增压器方案给出柴油机性能仿真分析，得
出增压器匹配的最佳方案。［关键词］ＧＴ— Ｐｏｗｅｒ柴油机废气涡轮增压器标定匹配
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＧＴ — ＰｏｗｅｒＤｉｅｓｅｌｅｎｇｉｎｅＥｘｈａｕｓｔｇａｓｔｕｒｂｏｃｈａｒｇｅｒＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎＭａｔｃｈｉｎｇ
达到匹配最优方案。
２发动机及增压器建模
２．１发动机的技术参数本文以某一直列６缸增压中冷柴油机为分析对象。该柴油机及其匹配的增压器已经量产．现
需要对该机型匹配的增压器进行优化选型．以得
１ Βιβλιοθήκη 刖舌表１柴油机主要技术参数表
额定转速（ｒｐｍ）２５００
发动机增压技术是提高发动机动力性、经济性的一种有效办法。要实现这一目标必须使发动机和
额定功率（ｋＷ）低怠速（ｒｐｍ）高怠速（ｒｐｍ）

车用柴油机舌形挡板变截面增压器的特性与匹配

引言
车用柴油机采用增压技术可有效地增大发动机功率，高扭矩，善燃烧，提改提高经济性，减少废气中的ＨＣ、Ｏ及Ｃ粒，低噪声。Ｃ降在世界能源日益紧缺和排放指标日益严格的今天，展增压技术已成为发
ｏｎｆａｏｅ，ａｄｔｅｆｒｒｃｎｍｅｔｔｅｎｅｆａｖｈｃｅｄｅｅｎｉｅｂｔｅ．ｎｈｏｍｅａｅｈｅｄｏｅｉｌｉｓｌｅｇｎｅｔｒ
ＫｅｙｗｏｒＤｉｓｌｅｎｅｄｓｅｅｎｇｉｓ，Ｔｕｒｃｒｒ，Ｍａｃｎｇｂｏｈａｇｅｔｈｉ
ｆｒｔｅｄｓｇｎｄｏｉｉａｉｎｏｏｕｅｓａｄｂｏｒｏｈｅｉｎａｐｔｍｚｔｏｆｔｎｇ — ｈｐｅａｄＶＧＴ，ａｌａｈｔｈｎｇｗｉｈｄｉｓｌｓｗｅｌｓｔｅｍａｃｉｔｅｅｅｉｅｎｇｎｓ．Ｂｙｃｍｐｒｎｇｔｔｈｉｅｕｌｓｏｆｔｅｓｎｅｂｏｒｏａｉｈｅｍａｃｎｇｒｓｔｈｉｇｌ — ａｄＶＧＴｔｈａｈｏｕｅｗｉｈｔｔｏｆｔｅｄｂｌ — ｂｏｒａｄＶＧＴ，ｉａｏｎｃｕｄｄｔｔｔｅｐｒｏｒｎｃｆａｄｏｕｅｂｒｔｃｎｂｅｃｌｅｈａｈｅｆｍａｅｏｂｌ－ｏａｄＶＧＴｓｂｅｔｒｔａｈｔｉｔｅｈｎｔａ
ｏｅｃｅＤｉｓｌＥｎｇｎｅｎＶｈｉｌｅｅｉｘａｇｉｘａｇ

涡轮增压器与L360柴油机的优化匹配研究

维普资讯
第３期２ｏ０８年６月
内燃机
ＩｔｒａｏｕｔｎＥｇｎｓｎｅｎｌｍｂｓｉｎｉｅＣｏ
Ｎｏ．３
Ｊｎ２ｏｕ．０８
摘要：绍了涡轮增压器与Ｌ６介３０空对空增压中冷柴油机的优化匹配研究过程。究表明：过模拟计算和优化匹配研通可确定Ｌ６３０柴油机用的涡轮增压器型号；拟计算结果非常接近试验结果，差２模误％左右，可接受范围内；拟计在模算可节省产品研发费，短设计开发周期。缩关键词：轮增压器；油机；拟计算；化匹配涡柴模优
Ｓ－ｈｕＸＡＯＢｎＺＨＵＹｕｚｏ，Ｉｉ，ＨＥＮＧＧｕ — ｈ，ＨＯＵＮｉｎｄｎ，ｏｓｉＺａ — ｏｇＧＡＯＪｎｕ
（ｏｇｅｇＣｍｍｎｎｉｅＣｔ．Ｘａｇａ４１０，ｈｎ）ｎ
．
Ｔｅｒｓｌｓｏｓｆｌｗｓｔｒｏｈｒｅｙｅｃｎｂｅｅｍｉｅｙｓｍｕａｅａｃｌｔｎ＆ｏｔｚｄｍａｃｉｇｆｒＬ６ｈｅｕｔｈｗｓａｏｌ：ｕｂｃａｇｒｐａｅｄｔｒｎｄｂｉｌｔｄｃｌｕａｉｏｔｏｐｉｅｔｈｎ３０ｍｉｏ
表１Ｉ６Ｊ０柴油机的基本参数３
直列、冷、冲程、水四直喷式、置四气门顶

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较结果。
关键词：油机；柴涡轮增压器；配匹
中图分类＂：Ｋ２＊￣Ｔ４１．８
文献标识码：Ｂ
文章编号：６３３４（ｏｏ — ０４０１７ — １２ｌ）５０４ — ３２１
ＳｔｙｏＭａｃｎｆＤｉｓｌＥｎｉｕｄｎｔｈｉｇｏｅｅｇｎｅＴｕｒｃｒｅｅｉＡｕｏｂｏｈａｇｒＵｓｄｎｔｍｏｔｖｓｉｅ
压器，转速为１０～６０／ｎ时尤为明显．在４０１０ｒ力平均下降约１ｋａ８Ｐ。进气中冷温度下降后，气密度增加，入气缸的空气量增空进
加，有利于提高柴油机的功率
转速／／ｆｒｉｎｎ
ｐｆｒｎｅｐｒｍｅｅｓｏｅｅｎｇｎｓｐｏｒｔｒｅ，ｉｔｒｃｏｉｇｔｍｐｒｔｅ，ｉｔｒｏｌｎｅｓｒｅｒｏｍａｃａａｔｒｆｄｉｓｌｅｉｅ＇ｗｅ，ｏｑｕｎｅ－ｏｌｎｅｅａｕｒｎｅ－ｃｏｉｇｐｒｓｕｅ，ｆｌｃｓｕｅｏｎｕｍｐｉｎｔｏｒｔａｉｅｅｔｄｉｅｅｏａｉｇｓｅｄａｅｍｅｓｅｏ，ｔａｆｒｎｔｒｔｔｎｐｅｒａｕｒｄ．Ｔｈｅｃｍｐａａｉｅｅｕｔｆｔｅａｔｖｅｏａｎｅｐａａｏｒｔｖｒｓｌｓｏｈｅｒｌｉｅｐｒｒｍｃｒｍｅｔｒｆｉｏｔｄｆｅｓｏｍｐｒｅ
ＳｈｉＬｕ
（ｉｎｄｎａｏｉｅＥｇｎｎｆｃｕｉｇＣ．ｔ．ＪａｇｏｇＧｓｌｎｉｅＭａｕａｔｒｎｏ，Ｌｄ，Ｙａｃｅｇ２４０ｎｎｈｎ２０３，Ｃｉａｈｎ）
ＡｂｔａｔｗｉｄｆｓｐｒｈｒｅｓｅｐｃｉｅｙｄｍｅｔｎｍｐｒｄａｅａｏｔｄＴｒｕｈｄｅｅｎｉｅｂｎｈｔｓ，ｔｅｓｒｃ：Ｔｏｋｎｓｏｕｅｃａｇｒ，ｒｓｅｔｌｏｓｉａｄｉｏｔｒｄｐｅ．ｈｏｇｉｓｌｅｇｎｅｃｅｔｈｖｃｅ
图４两种增压器的排气温度对比
４结论
１中、）低转速时，口增压器和国产增压器的进功率和扭矩基本一致，高转速时，口增压器的动进
图２两种增压器的中冷温度、力对比压
力性指标更佳，率约增加４ｋ，功Ｗ扭矩约增加１８
图１两种增压器的动力性对比
３２中冷温度和中冷压力．图２为分别采用国产增压器和进口增压器．不同转速时，油机中冷温度和中冷压力的对比。柴
可以看出，各个转速下。油机采用进口增压器的柴
ｓｐｒｈｒｅｎｏｓｉｓｐｒｈｇｒａｉｈ，ｍｅｉｍｎｏｏａｉｇｓｅｄａｅａｈｅｅ．ｕｅｃａｇｒａｄｄｍｅｔｕｅｃａｅｔｇｃｒｈｄｕａｄｌｗｒｔｔｐｅｒｃｉｖｄｎ
行对比，如图９蒸汽换热系数的比较其相对误差在－０＋％内，明拟合情况良好。２说
８ｏｏ０
６ｘ】【Ｏ
５结论
１由于离心力及二次流的影响，头处壁面）弯
４０００
２ｘ）（０
温度外侧温度高于内侧温度，上壁温最低。且
—— —
型式
四冲程直列、水冷
６１０ｘ１１２５
气缸数
缸径ｘ程／ｍｍ行
进气方式标定功率／速／Ｗ／ｒｉ）转ｋ（ｒｎ／ａ最大扭矩，／ｍ（ｍｎ转速Ｎ・／ｒｉ）／
增压中冷
２／ｏ４ｏ２１ｏ１Ｏ０１３，）
Ｋｅｙｗｏｒｓ：ｄｅｅｎｇｎｅ；ｔｂｃｒｅ；ｍａｃｎｄｉｓｌｅｉｕｒｏｈａｇｒｔｈｉｇ
引言
近年来，我国汽车工业发展迅速，００年我２１国汽车产销量均突破１００万辆，８内燃机全年总产
究，提出了废气旁通、可变截面涡轮、进排气旁通以及相继涡轮增压等多种改进措施Ｉ。
涡轮增压技术可以在保证柴油机动力性的前提下缩小排量，幅度提高经济性【大２］。现代柴油机
２试验设备与方案
２１试验设备．
试验设备：Ｖ３０测功器：Ｖ一３ＡＬ５ＡＬ４９烟度计；Ｓ９０油耗仪；Ｓ一数字式转速表；表１ＭＣ一６ＤＺ６为试验用柴油机的主要技术参数。
２２试验方案．试验时分别采用国产和进口两种增压器．测
４・４ — —
石露：车用柴油机涡轮增压器的匹配研究
２１年５月０１
量了不同转速时，油机的功率、矩、柴扭中冷温度、
不同转速时，柴油机燃油消耗率的对比。可以看出，当转速低于１０ｍｎ时，４０ｒｉ／国产增压器的燃油
表１柴油机的主要技术参数
型号ＹＣ６９ＮＭ２０
技术不断要求提高其单位质量功率，涡轮增压技术已成为内燃机节能减排的核心关键技术。废气涡轮增压技术是提高发动机功率、减少单位功率体积和重量以及降低燃油消耗率的一项重要措施。随着高功率密度、宽转速运行范围柴油机的不断发展，增压系统与柴油机匹配的要求也越来越
２１年第５期０１
农业装备与车辆工程
ＡＲＣＬＵＡＬＥＵＰＮＧＩＵＴＲＱＩＭＥＴ＆ＶＨＣＥＥＧＮＥＩＧＥＩＬＮＩＥＲＮ
Ｎｏ５０１．２１
（总第２８期）３
（ｏｌ３）Ｔｔｌ２８ａｙ
幅出现在１０ｍｉ．４０ｒｎ时降低约４￣当转速高于／０Ｃ：
２０ｍｉ，口增压器的排气温度略低于国产００ｒｎ时进／
增压器
中冷温度均低于国产增压器，平均降低３ ℃左右：
柴油机采用进口增压器的中冷压力也低于国产增
高，内、学者围绕提高柴油机燃油经济性、国外瞬态响应性、降低碳烟排放等课题开展了大量的研
收稿日期：００一１２１＿３０ｌ作者简介：石露（９２）工程师，要从事内燃机性能匹配与开发。１７－，主
３３燃油消耗率．
Ｎ・各个转速下，口增压器的中冷温度均低于ｍ；进
（下转第４９页）
－ — —
图３为分别采用国产增压器和进口增压器，
４５・ — —
王晓艳等：水平蛇形管内单相流传热特性研究
１）（（）ｏｏ
２１年５月０１
矩大约增加１Ｎ・８ｍ
重
料拦涎
要
蓉
转速／／ｆｒｉｎｎ
图３两种增压器的燃油消耗率对比
３４排气温度．
基
圭
排气温度反映了柴油机的负荷和燃烧完善程
度，由于ＳＲ、ＰＣＤＦ等后处理装置在柴油机上的推
基础。
辆、船舶动力、工程机械等装置的主要原动机【内１Ｊ。燃机消耗了我国６％以上的石油，我国的能源使０用效率仅为美国的２．％，６９日本的１．２１１％，００年５我国石油对外依存度达到５％，因此，内燃机的２ “ 能减排 ” 节具有重大的战略意义。
ｄｉ１．６／．ｓ．７ — １２２１．５１ｏ：０３９ｊｓ１３３４．１．２９ｉｎ６０００
车用柴油机涡轮增压器的匹Ｉ１较ｉ１￣５：
石露
（江动汽油机制造有限公司，江苏盐城２４０）２０３
摘要：用国产和进口两种增压器，采通过进行柴油机台架试验，测量了不同转速时，柴油机的功率、扭矩、中冷温度、中冷压力、燃油消耗率等性能参数，得到高、低转速时，口增压器和国产增压器相关性能指标的比中、进
中冷压力、油消耗率、燃排气温度等性能参数。
３结果与分析
３１功率和扭矩．图１为分别采用国产增压器和进口增压器．不同转速时，柴油机功率和扭矩的对比。可以看出，、转速时。油机分别采用进口增压器和中低柴