第三章增壓器與內(nèi)燃機(jī)的匹配

1、34最佳壓氣機(jī)最佳渦輪機(jī)滿足高海拔要求滿足機(jī)械強(qiáng)度要求滿足整機(jī)密封性要求性能開發(fā)目標(biāo)發(fā)動機(jī)規(guī)格發(fā)動機(jī)測試數(shù)據(jù)構(gòu)造數(shù)據(jù)壓氣機(jī)特性曲線渦輪機(jī)特性曲線51.初選（壓氣機(jī)）來自市場的開發(fā)目標(biāo)獲得充分的發(fā)動機(jī)和增壓器信息；確定從技術(shù)層面上考慮的候選增壓器2.計(jì)算聯(lián)合運(yùn)行線仿真分析增壓器和發(fā)動機(jī)匹配的外特性3.實(shí)驗(yàn)調(diào)整滿足排放法規(guī)條件下:低速動力性；燃油經(jīng)濟(jì)性；整車匹配：加減速響應(yīng)特性可靠性；定型產(chǎn)品認(rèn)證；生產(chǎn)一致性認(rèn)證；技術(shù)開發(fā)層面產(chǎn)品開發(fā)層面6搜集客戶數(shù)據(jù)搜集客戶數(shù)據(jù) 計(jì)算發(fā)動機(jī)計(jì)算發(fā)動機(jī)所需的空氣量所需的空氣量 Step 1 Step 2 按壓氣機(jī)條件按壓氣機(jī)條件修正流量修正流量 Step 3 在壓

2、氣機(jī)特性圖在壓氣機(jī)特性圖上標(biāo)出數(shù)據(jù)點(diǎn)上標(biāo)出數(shù)據(jù)點(diǎn) Step 3 基于功率平衡基于功率平衡計(jì)算所需的渦輪計(jì)算所需的渦輪 Step 4 在渦輪機(jī)特性圖在渦輪機(jī)特性圖上標(biāo)出數(shù)據(jù)點(diǎn)上標(biāo)出數(shù)據(jù)點(diǎn) Step 4 驗(yàn)證系統(tǒng)的驗(yàn)證系統(tǒng)的機(jī)械強(qiáng)度機(jī)械強(qiáng)度Step 5 71011依據(jù) ，選用最合適的增壓器1233h0hsviV10/2 60:VLvssknVmsi 體積流量 缸數(shù)；工作容積（ ）； n:標(biāo)定點(diǎn)轉(zhuǎn)速； ：掃氣系數(shù)令 給氣比 0.9 （氣門疊開角0-30CA） 1.0 （50-70CA） 1.1 （ 100-140CA）k00030012010(/ min)kkkkkhkkGGVGiV nL又：于是

3、表征4沖程柴油機(jī)每分鐘容積流量的參數(shù) 常數(shù)？ 13001100101030/(/)/:/11()1 /1200)/1/(kkkkkkkkhkkkkkkkkppTTppTTpppTTnipV nGgk0kh0根據(jù)氣體狀態(tài)方程得 用壓氣機(jī)絕熱效率替換 并把帶入 iV得：？ 1415120()/3600(/. )5.85 6.8/3.6(eehkkekekhkkekkNpMPaiV ngGNkg kwhgggggppiVpn：標(biāo)定點(diǎn)千瓦時(shí)功率的耗氣量4沖程水冷高速柴油機(jī)： ， 較大時(shí)，取大值 較大時(shí)，取大值 n較大時(shí)，取小值結(jié)合 公式，可得到0100)1/1()/1kkkkkkppg gk/k是建立

4、強(qiáng)化程度和外在性能的橋梁 常數(shù)1617依據(jù) ，選用最合適的增壓器19反映了匹配運(yùn)行時(shí)的綜合情況，反映了匹配運(yùn)行時(shí)的綜合情況，可用來判斷匹配是否合適可用來判斷匹配是否合適外特性2001010111p TTTKp kkkTmTkkkkCGTYXGCTpXppYp211000101100111.4111, 11,kkkkkpkkpkkkTTpTTTmTpTTkkkkTmTpNG C TpkCRkkpNG C TpkCRkppXYpp gg為變壓系統(tǒng)中功率放大系數(shù)，恒壓時(shí) 變壓時(shí) 1,一般取值12令011kkpTTTkpkCGTYXGCTggg則00111.0 1.03,1.0 1.03TkfkTkG

5、GGGllGffGg1一般1+令則22Pk/p0GnpA001kckcwkkkTTTppppppp g230500502931*102931*10knpkkkknpkkkpGGTGTTppGpTppQggggT0nTTTTGTpTTTGTp2100T2()()132aTTTTTkkkTTTpGARTppkkppA式中，是渦輪的當(dāng)量流通截面積；（參看宋守信的內(nèi)燃機(jī)增壓技術(shù)（）式240111.211TkkTTDnuckRTkgTu/c0001?1,4Y5%pTTpknpCTYXlCTYXnY若則在同一線上另取一點(diǎn)，重復(fù)31 步，直到對 的相對誤差gL2627282930313212, 入口角度減小

6、，特入口角度減小，特性曲線繞性曲線繞原點(diǎn)向左側(cè)轉(zhuǎn)動原點(diǎn)向左側(cè)轉(zhuǎn)動12,葉片高度減小，特性葉片高度減小，特性曲線曲線大致平行向左移動大致平行向左移動3334流密變壓35200026-05Modulated EGR-Rate control valveEGR coolerEGR valveAirfilterIntake manifoldAir / Air IntercoolerEngineExhaust manifoldVenturiParticulatetrapNOx sensor p sensor Air flowmeterCheck valve(optional)36EGR coolerEG

7、RvalveAirfilterIntake manifoldAir / Air IntercoolerEngineExhaust manifoldParticulatetrapNOx sensorNOx sensor p p sensor sensor 200026-0638循環(huán)供油量進(jìn)氣溫度燃燒過程組織，噴油時(shí)刻等冷卻能力掃氣過程導(dǎo)熱材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)39增大進(jìn)排氣壓差(波動)合適的排氣管截面積增壓中冷增大進(jìn)排氣門疊開角40改善凸輪型線增大氣門直徑增加搖臂比增大進(jìn)排氣門排空速率增大油泵容量，擴(kuò)大散熱增大水泵容量和轉(zhuǎn)速，加大散熱器面積，加大風(fēng)扇強(qiáng)化冷卻缸套上部和缸蓋強(qiáng)化冷卻系統(tǒng)調(diào)整供油規(guī)律加粗柱塞，增加噴孔，使燃燒在上死點(diǎn)附近完成促進(jìn)燃燒室中油氣混合加強(qiáng)旋流，提高噴射壓力優(yōu)化噴油正時(shí)增大過量空氣系數(shù)改善供油及燃燒系統(tǒng)41壓縮比每增加1, 最高燃燒壓力會增加1.2MPa適當(dāng)降低壓縮比（X6105Z）