基于AVL-BOOST软件汽油机增压器匹配研究.pdf

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1、第42卷第3期2013年6月小型内燃机与摩托车SMAIJLINTERNALCOMBUsrllONENGINEANDMOTORCYCLEV01．42No．3Jun．2013基于AVL—BOOST软件汽油机增压器匹配研究颜平涛王超杨陈沈源由毅赵福全(浙江吉利汽车研究院有限公司浙江杭州311228)摘要：基于AVL—BOOST软件，使用增压器简单模型对某款增压中冷汽油机进行增压器匹配研究。通过计算模型的标定，计算结果和试验数据能够很好地吻合，证明计算模型的准确性。在标定模型的基础上．使用一款较小流量增

2、压器进行匹配计算，并与原机性能进行对比。计算结果表明，新压气机的喘振余量和堵塞余量均有改善，同时发动机低端扭矩得到提高。关键词：汽油机增压器匹配模型标定低端扭矩中图分类号：TK413．5文献标识码：A文章编号：1671—0630(2013)03—0010—06AStudyonTurbochargerMatchingofaGasolineEngineBasedonAVL·-BOOSTYanPingtao，WangChao，YangChen，ShenYuan。YouYi，ZhaoFuquanZhej

3、iangGeelyAutomobileResearchInstituteCo．，Ltd．(Hangzhou，Zhejiang，311228，China)Abstract：Thesimplifiedturboehargermodelisemployedtoinvestigatetheturbochargermatchingofaninter—coolinggasolineen百nebasedonAVL—BOOSTsoftware．Bycalibratingthecalculationmodel，t

4、hecalculatedresultsandtestdatacanbekeptconsistentwell．whichverifiestheaccuracyofcalculationmodel．Ontheba—sisofthecalibrationmodel．alowflowsuperchargerisintendedforthematchingcalculationandcomparedwiththeoriginalone．Thecalculationresultindicatesthatsu

5、rgemarginandchokemarginofnewcompressorareconsiderablyimproved．Furthermore．thelOW—endtorqueofengineissubstantiallyenhancedaswell．Keywords：Gasolineengine，Turbochargermatching，Modelcalibration，Low-endtorque引言发动机小型化是当前降低整车油耗的主要方向之一，而增压中冷技术的应用是实现发动机小型化的主要

6、技术措施。发动机增压器匹配的合适与否对发动机的性能将产生直接影响，进而影响整车油耗和加速性等⋯。本文基于AVL—BOOST软件对某款增压中冷汽油机进行增压器匹配研究。1增压器匹配方法介绍1．1守恒方程增压器的匹配实际就是质量流量、能量以及转速的平衡，故增压器的匹配须满足以下守恒方程旧1。质量流量守恒方程：nti+nif+=ni。(1)能量守恒方程：既×7}=耽(2)转速守恒方程：n。=nT(3)式中：mi一进气质量流量；nt，一燃油质量流量；nt。一排气质量流量；％一涡轮机输出功；7／一增压器机

7、械效率；取一压气机输入功；n。一压气机转速；h一涡轮机转速。1．2增压器模型介绍BOOST软件提供了两种增压器计算模型，即增压器简单模型和增压器全模型。增压器简单模型将涡轮机简化为一个孔道模型来模拟涡轮机所产生的压力变作者简介：颜平涛(1982一)，男，硕士，工程师，主要从事发动机性能研究。第3期颜平涛等：基于AVL—BOOST软件汽油机增压器匹配研究化，孔道通流系数的大小表征涡轮机的大小。增压器简单模型中不需要输入压气机的特性参数。增压器的平衡需要根据增压器的MAP进行手动迭代计算。增压器简单

8、模型的优点是可以了解增压器的平衡计算过程，计算收敛速度快；缺点是在MAP图上手动找点速度慢，无法在MAP图上描绘瞬态点。增压器全模型需要分别输入压气机和涡轮机的MAP数据，增压器的平衡由软件自动找点，该方法优点是输人简单，但计算过程较慢，且不易收敛。本研究使用增压器简单模型对某款增压中冷汽油机进行了匹配研究。2计算模型2．1模型标定根据发动机各零部件的实际几何尺寸和特性参数搭建BOOST计算模型，如图1所示。图1BOOST计算模型模型标定中进排气边界条件使用试验环境数据。为保证放热率的准确性，放