对置活塞二冲程柴油机复合增压方案切换规律研究.pdf

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1、第44卷第6期小型内燃机与车辆技术Vol.44No.6２０15年12月SMALLINTERNALCOMBUSTIONENGINEANDVEHICLETECHNIQUEDec.2015·研究·开发·对置活塞二冲程柴油机复合增压方案切换规律研究*11211谢钊毅赵振峰王松涛张付军董雪飞（1-北京理工大学机械与车辆学院北京1000812-北京交通大学机械与电子控制工程学院）摘要：针对对置活塞二冲程柴油机起动和轻载工况时出现的扫气障碍问题，建立了转速可调复合增压系统的仿真模型，研究三种增压工作模式之间的切换机制并提出边界切

2、换的设计流程。首先通过分析给气比和喷嘴环直径的取值范围确定涡轮增压模式的切换边界；在涡轮增压模式以外运行区域以燃油经济性为优化目标对复合增压和机械增压模式的切换边界进行优化选取。仿真结果表明，优化后发动机的最大扭矩点和最大功率点均位于压气机的高效区，与采用机械增压的增压系统相比，外特性上的燃油消耗率明显降低。关键词：对置活塞二冲程复合增压系统切换规律中图分类号：TK421.8文献标识码：A文章编号：2095-8234（2015）06-0001-07StudyonSwitchStrategyofCompoundSup

3、erchargingSysteminOpposed-PistonTwo-StrokeDieselEngine11211XieZhaoyi,ZhaoZhenfeng,WangSongtao,ZhangFujun,DongXuefei1-SchoolofMechanicalEngineering，BeijingInstituteofTechnology（Beijing，100081，China）2-SchoolofMechanical，ElectricalControlEngineering，BeijingJiaoto

4、ngUniversityAbstract：Inordertoavoidlowscavengingqualityatenginestartandlightloadconditionsinopposed-pistontwo-stroke（OP2S）dieselengine,anadjustablecompoundsuperchargingsystemmodelisestablishedandthedesignprocessofboundaryswitchingstrategyisachievedasfollow:Fir

5、stlytheswitchingboundarybetweentheturbochargingmodeandthecompoundsuperchargingmodeisdeterminedafteranalyzingtherangesofdeliveryratioandnozzleringdiameter.Nexttheremainingloadintervalissimulatedusingthesuperchargingmodelandcompoundsuperchargingmoderelativelytod

6、eterminetheswitchingboundarybetweenthesuperchargingmodeandthecompoundsuperchargingmodewithanoptimizationgoalofexcellentfueleconomy.Theresultsshowthatthemaximumtorquepointandthemaximumpowerpointarelocatedinhighefficientareaandthefuelconsumptionatfull-loadcharac

7、teristicsdecreasesobviously.Keywords：Opposed-piston，Two-stroke，Compoundsuperchargingsystem，Boundaryswitchstrategy[4]克、船舶等领域。引言换气过程是所有二冲程发动机的核心问题之对置活塞二冲程（Opposed-pistonTwo-stroke一，换气质量的好坏会直接影响OP2S柴油机的动力engine，OP2S）柴油机作为一种新型结构的发动机，性、经济性及工作稳定性，因此直流扫气式二冲程发[5]由于其结构

8、简单、紧凑，功率密度及燃烧热效率高，动机必须采用增压来协助换气。但与传统四冲程柴[1-3]自平衡性好等优点，因而被广泛应用于卡车、坦油机相比，OP2S柴油机采用涡轮增压实现缸内换气*基金项目：国家部委“十二五”科研基金项目（B2220110005）。作者简介：谢钊毅（1990-），男，硕士研究生，主要研究方向为柴油机工作过程优化。2小型内燃机与车辆技术第44