大功率柴油机顺序增压技术应用研究.pdf

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1、第39卷第4期2010年8月小型内燃机与摩托车SMALLINTERNALCOMBUSTIONENGINEANDMOTORCYCLEV01．39No．4Aug．2010大功率柴油机顺序增压技术应用研究尹天佐张明亮丁技峰张云静(中国北方发动机研究所山西大同037036)摘要：介绍了在一台V型12缸柴油机上进行顺序增压技术应用研究的情况，对比分析了采用顺序增压技术与原机状态在同一外特性试验条件下整机综合性能变化情况。试验结果显示采用顺序增压技术后，发动机综合性能得到较大幅度改善。关键词：顺序增压技术柴油机综合性能中图分类号

2、：TK421．71文献标识码：A文章编号：1671—0630(2010)04—0029—03ExperimentalResearchonApplicationofSequentialSuperchargingTechnologyforHigh-dutyDieselEngineYinTianzuo。ZhangMingliang。DingJifeng，ZhangYunjingChinaNorthEngineResearchInstitute(Datong，Shanxi，037036，China)Abstract：This

3、paperintroducestheexperimentalresearchonapplicationofsequentialsuperchargingtechnol-ogyforcertainV12dieselengineandcomparativelyanalysestheperformanceoftheenginebeforeandaftera-doptingsequentialsuperchargingtechnologyundertheconditionofcertainexternalcharacteri

4、sticexperiment．Theresuhsshowthattheover—allpropertiesoftheenginecanbeimprovedobviouslyafteradoptingsequentialsuperchargingtechnology．Keywords：Sequentialsuperchargingtechnology，Dieselengine，Over—allproperty引言为了提高功率和降低排放，柴油机采用了涡轮增压技术。但在柴油机和涡轮增压器联合工作中，增压压力和空气流量不仅受

5、到柴油机转速影响，也受到柴油机负荷的影响⋯。当柴油机在低速低负荷工况运转时，增压压力和空气流量迅速降低，涡轮增压器在低效率区工作。发动机增压度越高，上述缺点越严重，发动机经济性越差，这就是高增压柴油机低速扭矩较小和低负荷时燃油消耗率高的主要原因∞]。为此，人们提出一种方案即在低功率时采用单增压器，而在高功率时采用双增压器，且将它们并联。这种方案称作顺序涡轮增压系统。1试验方案本试验研究用发动机是一台4气阀、直喷、V型12缸柴油机。图1为原机(双增压器)工作试验状态，图2为采用顺序增压(单增压器)工作试验状态。图1原机

6、工作试验状态图1显示了原机(双增压器)工作试验状态。两台增压器结构完全相同，具有互换性。每台增压器独立工作，为发动机单排6个气缸提供必要的空气量和作者简介：尹天佐(1969一)，男，高级工程师，研究方向为柴油机总体技术。小型内燃机与摩托车第39卷增压压力。为了整机12缸进气均匀，中冷器后进气连通。图2显示了发动机采用顺序增压技术(单增压器)工作试验状态。受控增压器在燃气阀和空气阀的控制下，停止工作。发动机两排燃气通过排气连通管汇流到工作增压器，从工作增压器压气机出来的增压空气通过空气连通管分流到发动机两排气缸。图2顺

7、序增压工作试验状态2试验结果按图l和图2试验状态进行了同一外特性试验，试验结果如图3(曲线2TC、lTc分别代表双增压器和单增压器试验结果)。2．1燃油消耗率的变化由图3可以看出：采用顺序增压后，除标定点2200r·min。1外，其他各转速点燃油消耗率全部降低。而且在1500r·min～一2200r·min’1之间转速越低，降低幅度越大。在1500r·min一时降幅最大。图3单、双增压器燃油消耗率对比曲线2．2增压器转速的变化由图4可以看出：在整个外特性工况内，单增压器较双增压器转速全部增加，增加幅度在20000r‘

8、min“左右。2．3涡轮前排气温度的变化由图5可以看出：采用顺序增压后，在整个外特性工况内，发动机排气温度全部降低，而且在1500r·图4单、双增压器转速对比曲线min一降幅接近200cc。由1TC曲线趋势可以看出，随着发动机转速的降低，排气温度还有降低的潜力。图5单、双增压器涡轮前排气温度对比曲线2．4最高燃烧压力的变化由图6可以看出：采用顺