涡轮增压汽油机匹配计算及性能预测
涡轮增压器出口消声器的性能预测和评估
刘联望 ， 等： 涡轮增压器 出 口消声器 的性 能预测 和评估
５０ ４０ ３０
・ １ ９ ９・
地评估消声器对 噪声传播 的衰减能力 ， Ｔ Ｌ按下式计算 ：
ＴＬ ＿ ２ ０ １ ｇ
等 ＋ １ ０ Ｓ ｉ ． （ ２ ）
其中 ， Ｐ 和 Ｐ 分别 为消声器 的入 口正 向声波 的幅 值和出口透射声波的幅值 ， ｓ 和５ 。 为消声器进、 出 口的截 面面 积 ． 用Ｃ Ｆ Ｄ法计 算 Ｔ Ｌ时 ， 须保 证 消声 器 透 射端 无反 射 ， Ｃ Ｆ Ｄ模 型 见 图 ４ ． 此模 型 在消 声器 出
但在右边峰值附近， 计算值频率 比测量值低 ４ ０ Ｈ ｚ ， 可 能是 因 为 消 声 器 的 头段 谐 振 腔 由两 部 分 连 接 组 成， 不能完全保证腔体密封 ， 另外 四面体 网格模型在 高频 区域的计算准确性不足也可能是原 因． 该消声
器 的材料 是 增 强 玻 纤 ， 其结 构紧凑 ， 刚度较 高 ， 用 Ｃ Ｆ Ｄ法计算 时 ， 将消声器壳体 当作刚性壁面处理 ，
声器 入 口（ 增 压器 出 口） 须设 置正 确 的 压力 和 温 度 ．
力 Ｐ和平均 流 马赫数 Ｍａ时 ， 用Ｃ Ｆ Ｄ法计 算 的 消声
器Ｔ Ｌ 频谱曲线． 从消声器的消声 量曲线可知， 消声 器 的消声 高值 区域 在 １ ． ８～ ２ ． ６ ｋ Ｈ ｚ ， 为 了更 加 清 晰
图 ６ 不 同平 均 流 时 消 声 器 的 传 递 损 失 计 算 值
Ｆ ｉ ｇ ． ６ Ｃａ ｌｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ＴＬ ｏ ｆ ｓ ｉ ｌ ｅ ｎ ｃ ｅ ｒ ｗｉ ｔ ｈ ｄ ｉ ｆｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｍｅ ａ ｎ
ｌＯ ｆ Ｗ ｃ ｏ ｎｄｉ ｔ ｉ ｏ ｎｓ
104_某柴油机增压器匹配计算__江淮汽车_高东东
某柴油机增压器匹配计算高东东，王军（安徽江淮汽车股份有限公司，安徽省合肥市230601）[摘要] 利用A VL BOOST软件对某款涡轮增压中冷柴油机进行增压器匹配选型。
通过计算模型的标定，计算结果和试验数据吻合较好，证明计算模型的准确性。
在标定模型的基础上，提高目标扭矩，基于相同的全负荷和增压比，计算增压器1和2的匹配效果。
计算结果表明，增压器1的匹配效果明显优于增压器2，建议选用增压器1匹配新机型。
关键词：柴油机，增压器匹配，模型标定主要软件：A VL BOOSTTurbocharger Matching Calculation of A Diesel EngineGao Dongdong, Wang JunAnhui Jianghuai Automobile Co.Ltd, Anhui Hefei 230601[Abstract] Turbocharger matching and selection for a turbocharged and intercooled diesel engine were done by A VL BOOST software. By calibrating the calculation model, the calculated results had good agreement with the test data, which verified the accuracy of calculation model. On the basis of the calibration model, to boost target torque, matching effects of turbocharger 1 and turbocharger 2 were calculated based on same full load and pressure ratio. The calculation result indicated that matching effect of turbocharger 1 was better than turbocharger 2, so turbocharger 1 is typically recommended to match new model.Keywords: Diesel engine, Turbocharger matching, Model calibrationSoftware: AVL BOOST1引言涡轮增压系统是发动机领域内强化升功率、改善燃油经济性、降低排放和恢复发动机高原动力性的有效技术措施[1-2]。
某款发动机涡轮增压器选型与匹配
- 55 -工 业 技 术０ 引言涡轮增压器技术是提高发动机效率、降低燃油消耗、减少废气排放的有效手段。
增压发动机在减小排量的情况下通过提升进气压力能够使相同排量的发动机动力性能提升，同时增压发动机的燃油经济性与自然吸气的发动机相比有所提升。
根据整车车型动力性、经济性的目标要求，该文设计开发了节能高效的涡轮增压发动机。
１ 发动机匹配目标的确定影响增压发动机性能的设计开发内容包括控制系统的标定、进气歧管总成及排气歧管总成的走向、整车进气系统压降和排气系统背压等，但是涡轮增压器的匹配是否优良是最为关键的[1]。
涡轮增压器的匹配结果直接影响燃油经济性和发动机的动力性能（功率、扭矩）。
增压器的匹配内容主要包括方案匹配和性能匹配。
１．１ 发动机设计目标１．１．１ 发动机设计目标参数确定根据整车目标的确定，要求发动机有很好的低速扭矩和中速中负荷的燃油经济性[2]。
具体设计开发的技术目标参数见表1。
１．１．２ 确定压缩比该款发动机为汽油发动机，发动机和涡轮增压器匹配的关键主要避免爆震的产生，所以要控制好发动机排气温度、进气压力、增压器转速范围。
由于增压后排温易升高，所以增压发动机的压缩比要比自然吸气发动机的低，保证燃烧稳定性。
通过对比研究最后确定为压缩比为9∶1。
１．１．３ 确定中冷技术由于增加发动机提升了进气的压力，导致进气温度的升高，为了保证燃烧的稳定性，必须采用冷却系统将进气温度降下来，同时对发动机的动力性、经济性均有提高，经过研究确定采用空对空中冷器冷却增压后的空气温度。
１．１．４ 确定涡轮机的叶片大小涡轮机的大小直接影响了整车的使用性能，影响发动机随油门提升扭矩的 响应速度，由于小涡轮质量轻，低速响应性较好，但这可能要损失高速段的动力性。
通过对于匹配目标的研究确定选择小涡轮增压器进行匹配。
２ 涡轮增压器匹配方案确定２．１ 涡轮增压器匹配方案选择为了保证涡轮增压器匹配的合理性，确定了3款涡轮增压器进行匹配选择，并统一进行编号，具体方案见表2。
涡轮增压器与发动机的匹配与调整
涡轮增压器与发动机的匹配与调整1、涡轮增压器与发动机的匹配概述总的来说，发动机与增压器的匹配有三个⽅⾯，即发动机与压⽓机匹配、发动机与涡轮的匹配和压⽓机与涡轮的匹配。
细分的话，应该包括：增压器的压⽓机、增压器的废⽓涡轮、发动机的排⽓管系统、发动机的进⽓系统、中冷器、空⽓滤清器、消⾳器、进排⽓配⽓相位、运转⼯况参数、环境参数等。
2、发动机对压⽓机的要求a、发动机对压⽓机的要求：1）、压⽓机不但要求达到预定的压⽐，⽽且要具有⾼的效率。
即压⽓机效率越⾼，在同⼀增压压⼒时，空⽓温度越低，从⽽得到的增压空⽓的密度就越⾼，增压效果就越好。
2）、不同⽤途的发动机对压⽓机特性的要求也不同。
对于发电⽤的固定式发动机及按螺旋桨特性⼯作的船⽤发动机⼀般的压⽓机特性均能满⾜要求，⽽车⽤发动机由于转速范围宽⼴，故就要求相应的压⽓机特性具有宽⼴的流量范围，⽽且要有较宽的⾼效区。
怎样评价发动机与压⽓机的匹配：1）、需要经试验得出的压⽓机特性曲线，同时要有发动机各转速下耗⽓特性曲线，将发动机的耗⽓特性曲线与压⽓机的特性曲线相叠合就可以看出匹配情况。
2）、发动机的特性曲线应穿过压⽓机的⾼效区，⽽且最好使发动机的运⾏线与压⽓机的⾼效率的等效率圈相平⾏。
对于车⽤发动机，则要求最⼤扭矩点正好位于压⽓机最⾼效率区附近。
如果发动机运⾏线整个位于压⽓机特性右侧，则表明所选的压⽓机流量偏⼩，使联合⼯作时压⽓机处于低效区⼯作，在这种情况下就要重选较⼤型号的增压器，或加⼤压⽓机通流部分尺⼨，使压⽓机特性向右移动。
如果向反，发动机运⾏线整个偏于压⽓机特性左侧，则⼀⽅⾯发动机低转速时压⽓机效率降低，同时有可能出现喘振。
在这种情况下就要重选择较⼩型号的增压器或减⼩压⽓机通流部分尺⼨，使压⽓机特性向左移动。
3）、发动机的⽓耗特性线离开压⽓机喘振线有⼀定的距离。
否则如发动机耗⽓特性曲线离喘振线太近或甚⾄与之相交的话，在联合⼯作时就可能出现喘振。
⼀般，要求发动机低转速的耗⽓特性曲线离开压⽓机喘振线的距离也即所谓的喘振裕度约为10%Gcmin（喘振流量）。
涡轮增压柴油机EGR系统匹配与计算
站建设研究 ［ Ｊ ］ ．电力需求侧管理 ， ２ ０ ０ ９ ， １ １ （ ５ ） ： ６ ９ — ７ １ ． ［ ４］张文亮 ， 武斌 ， 李武峰 等．我 国纯电动汽 车的发展方 向及 能源供给模式的探讨［ Ｊ ］ ． 电网技术 ， ２ ０ ０ ９， ３ ３ （ ４） ： ｌ 一 ５ ．
【 关键词 】 增压柴油机
汽车 废气再循环
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ７ ４５ ５ ４ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ３ ．制 Ｎ Ｏ ｘ排 放 的一 条 主要 技
０ 引 言
随着 世界 汽 车保 有 量 的不 断 上 升 ， 环 境 保 护 的压 力使 得 各 国排 放 法 规 限制 １ ３益 严 格 。 为此 ， 世 界各 大柴 油机企 业都 在 不 断 开发 和 提 升排 放 控 制 技术 其 中 ， Ｎ Ｏ ｘ作 为 柴 油 机 的 主要 有 害排 放
础 ， 设计 和优化 Ｅ Ｇ Ｒ系统 ， 研究和 分析 Ｅ Ｇ Ｒ系 统对涡轮增 压发 动机 的影 响 ， 展 开对增压 器联合 运行特性 和 Ｅ Ｇ Ｒ系统特性 匹配 的研究 ， 并相应得到最优的文丘里管设 计方案． ．
基于小波神经网络的涡轮增压发动机性能预测研究
搜 索 策 略 ，通 过 惯 性 权 重协 调 全 局 搜 索与 局 部 搜
索 ，能 以较 大 的 概 率 保 证 最 优解 ， 克服 了梯 度 下
降法 局 部 最 优 的 缺 陷 。通 过 将 小 波 神 经 网络 与 粒
子群 优 化 算 法 有 机 结 合 以构 建 改 进 的 小 波神 经 网
务ｌ ｌ 似 Ｉ ８
基于小波神经 网络的涡轮增压发动机性 能预测研究
Ｓ ｕｄ ｎ ｔ ｅ ｐ ｒｏ ｍ ａｎ ｅ ｆ ｒ ｃ ｓ ｉ ｇ ｏ ｈ ｕ ｂ ｎ ｅ ｓ ｅ ｔ ｙ ｏ ｈ ｅ ｆ ｒ ｃ ｏ ｅ ａ ｔｎ ｆ ｅｔ ｒ ｉ ｅ ｐｒ ｓ ｕｒ ｔ ｅ ｇｉ ｅｗ ａ ｅ ｅ ｅｕ ａ ｅ ｗｏｒ ｓ ｎ ｎ ｖ ｌｔｎ ｒ ｌ ｔ ｎ ｋ
Ｄ ｉ１ ．９ ９ Ｊｉｓ ．０９ ０ ．０ １ ３ 七） ２ ｏ： ３ ６ｌ ． ｎ １ ０ － １４ ２ １ ．（ ．８ ０ ／ ｓ ３
０ 引言
涡 轮 增 压 发 动机 是 利 用发 动 机 排 出 的废 气 惯
的 智 能 特 性 ， 可 以处 理 不 确 定 性 问 题 ，具 有 自学
、 甸 化 Ｉ
小 波 神 经 网 络 是 把 小 波 分 析 理 论 与神 经 网 络 理 论 相 结合 ，主 要 研 究 方 向 为 小 波 与Ｂ 神 经 网络 Ｐ 相 融 合 。采 用 的 小 波 神 经 网络 是 用 非 线 性 小 波 基 取 代 了ＢＰ 网络 中传 统 的非 线性 Ｓｇ ｉ函数 ，小 波 ｉｍｏｄ 基 采 用Ｍｏｌ 母小 波 。非 线性 函数 的拟 合通 过用 所 ｒｔ ｅ 取 的 非 线 性 小 波 基 进 行 线 性 叠 加 来 实 现 ， 即用 小
络 ，提 出了基 于粒 子群 优化 算法 的小波神 经 网络模
轮机涡轮与压气机匹配优化
轮机涡轮与压气机匹配优化在现代工业领域，尤其是能源和动力工程中，轮机系统扮演着至关重要的角色。
轮机中的涡轮和压气机作为核心部件，其匹配优化程度直接影响着整个系统的性能、效率和可靠性。
首先，我们来了解一下涡轮和压气机的基本工作原理。
涡轮是通过高温高压的气体膨胀做功，将内能转化为机械能；而压气机则是对气体进行压缩，提高气体的压力和温度，为后续的燃烧或其他过程提供条件。
那么，为什么要进行轮机涡轮与压气机的匹配优化呢？这是因为如果两者的匹配不合理，会带来一系列问题。
例如，可能导致系统的效率低下，能量损失增加。
就好像一辆汽车的发动机和变速器如果不匹配，不仅会影响动力输出，还会增加油耗。
在轮机系统中，效率低下意味着更多的燃料消耗和更高的运行成本。
另外，不匹配还可能引起系统的稳定性和可靠性降低。
比如，可能会出现振动过大、噪声过高、部件磨损加剧等情况，这不仅会缩短设备的使用寿命，还可能导致突发故障，给生产和运营带来严重的影响。
要实现轮机涡轮与压气机的良好匹配，需要考虑多个方面的因素。
其中，流量特性是一个关键因素。
涡轮和压气机的流量需要在不同工况下相互适应，以保证气体的顺畅流动和能量的有效传递。
如果流量不匹配，可能会出现堵塞或倒流的情况，影响系统的正常运行。
压力比也是一个重要的考量因素。
压气机提供的压力需要与涡轮所需的压力相匹配，以确保涡轮能够充分膨胀做功。
如果压力比不合适，就无法实现最佳的能量转换。
还有转速的匹配。
涡轮和压气机的转速需要在工作过程中保持协调，否则会导致传动系统的负荷不均衡，甚至出现失速等危险情况。
在实际的匹配优化过程中，通常会采用先进的设计方法和工具。
数值模拟技术就是其中之一。
通过建立数学模型，对涡轮和压气机内部的流场进行仿真分析，可以在设计阶段就预测其性能，并对设计参数进行优化调整。
试验研究也是不可或缺的手段。
在实际的试验台上，对涡轮和压气机进行各种工况下的测试，可以获得更真实准确的数据，为匹配优化提供有力的依据。
涡轮增压器与燃气发动机的匹配及主要增压参数的计算
废气能量 ， 有利于发动机经济性能得到提高； 另一方 面增加了进气密度 ， 使充满气缸的空气 或者混合气 体的气量得 到了提高 ， 利于发动 机功率 的提升。 有 因此 对燃 气发 动 机增压 器 的适 当 匹配可 以使 发 动机 的功率 、 经济 性等 各项 性 能指标 得 到 明显 的提 高 。
２０ 年第 ６期（ ０８ 总第 １８ ） ０期
内燃 机与动力装置
ＩＣ Ｅ＆Ｐｗ ｒｌ ｔ ．． ｏｅ ａ ｐｎ
２０ ０８年 １ ０月
【 设计研究 】
涡轮增压器 与燃气发 动机的 匹配及主要增压参数的计算
苏 展 望 ， 志伟 ， 军 良 ， 庞 郭 徐树 伟 （ 利 油 田胜 利 动 力机 械 有 限公 司 ， 东 东营 胜 山 ２７３ ） ５０２
ｔｒ ｏ ｈ ｒ ｅ ａ ｔ ｅ ｃ ｎ ｉｅｅ ｓ ｅ ｉｌｙ．Ｔｈ ｓ ａ ｔ ｌ ｏ ｕ ｅ ｎ ｃ ｌｕ ａｉｎ ａ ｄ ａ ａｙ ｉ ｆ ｍａｎ ｕ ｂ ｃ ａ ｇ ｒｈ ｓ ｏ ｂ ｏ ｓｄ ｒｄ ｅ ｐ ｃａｌ ｉ ｒｉ ｅ ｆｃ ｓ ｓ ｏ ａｃ ｌｔ ｃ ｏ ｎ ｌ ｓｓ ｉ ｎ ｏ
引 言
内燃机 涡 轮增压 是 利用 发动 机排 出 的废气 的能 量驱 动涡轮 ， 由涡轮 带 动 离 心 式 压 气 机 对 空气 或 再 者 混合 气体进 行 增 压 ， 方 面 回收 了发 动 机 一部 分 一
达 到预定 增压 发 动 机 各项 性 能指 标 ， 必 须 正 确 确 就 定燃 气 发动机 的增 压 参数 ， 为 它是 设 计 或 选 择增 因 压器 的依据 。对 于 预 混 合后 增 压 燃 气 发 动 机来 说 ， 增 压参 数 主要有 ：１增 压燃 气发 动机 所需 混合 气体 （） 容积 流量 或 质 量 流 量 Ｇ ；２ 增压 压 力 Ｐ 。（ ） 。或压 比 丌 ；３涡 轮前 废 气 平均 温 度 。 以下论 述 是假 （）