车用柴油机废气涡轮增压器热力过程数学建模

根据柴油机废气涡轮工作过程特点、热力学第一定律--能量守恒定律、质量守恒定律推导出废气涡轮增压器热力过程数学模型,建立了求解的边界条件,设计了模型求解流程,为废气涡轮增压系统的仿真奠定了基础.     

可变喷嘴废气涡轮增压器控制系统发展概述

文章针对目前内燃机行业快速发展的可变喷嘴废气涡轮增压技术,从其控制系统方面阐述了国外霍尼韦尔国际公司、美国通用汽车公司及日本石川岛播磨重工业公司可变喷嘴废气涡轮增压技术特点,以及清华大学、北京理工大学在可变喷嘴废气涡轮增压技术方面做了尝试,指出可变喷嘴废气涡轮增压技术在内燃机节能减排方面具有比传统废气涡轮增压器更为广阔的空间,是目前增压技术的发展方向,其研发对促进我国增压器行业的升级具有重要意义。     

电控旁通阀涡轮增压器匹配计算研究

采用发动机性能仿真软件GT-power建立了带废气旁通阀电控系统的涡轮增压汽油机模型,基于增压压力随旁通阀开度变化的情况,确定了控制系统的特性参数值.根据不同增压压力下涡前压力的变化规律以及汽油机动力性能的要求对废气旁通阀开度进行标定,分析了增压器与汽油机联合运行性能并进行了实验验证.结果表明,选配的小尺寸涡轮确保了汽油机的低速性能;建立的控制系统实现了对增压压力多目标值的连续控制,高速时没有发生因增压压力过高而导致爆燃和增压器超速的现象.     

钻机柴油机二级涡轮增压系统优化与流场分析

以济柴190系列柴油机的真实尺寸和实验数据为依据,对二级涡轮增压器的改造方案进行了分析,确立了二级涡轮增压器连接方案。在GT-Power中建立发动机模型并验证了模型的可靠性,在GT-Power中对二级涡轮增压器进行仿真计算并与原机涡轮增压器进行了对比分析;建立流道模型,设置合适的边界条件对二级涡轮增压系统的内部流场进行分析,分析了原增压器和二级涡轮增压系统的压气端和涡轮端的内部流场分布和运行状况。研究发现新的涡轮增压系统较原机相比的加速性能、动力性能、低转速特性都有提高,相同时间内新增压系统的进气流量更多,使燃油的燃烧更加充分,大大降低了燃油消耗率和废气中氮氧化物的含量。     

废气涡轮增压器故障诊断浅谈

废气涡轮增压器被广泛应用于采油平台发电机组中。描述了废气涡轮增压器的构造、原理及作用,提出采用正确的使用和保养方法。针对影响增压器使用寿命因素加以诊断分析,并说明使用中的注意事项,意在减少增压器故障,延长其使用寿命,降低维护费用。     

论变压增压系统发动机的单缸模拟增压试验

在变压增压系统单缸模拟增压试验中,常用一节流装置来代替轴流式废气涡轮。本文首先分析了为了建立起多缸机与单缸机尽可能接近的工况,节流截面可用F_(Te)≈(0.8-1.0)f_(ce)来代替废气涡轮,并建议了相应的估算方法。其次作者列出在多缸机、增压器试验平台以及单缸机上的试验结果,并作了比较,以明确在单缸机上模拟多缸机的工况能达到怎样的精确程度。     

浅谈涡轮增压器故障现象及其改进措施

在目前的技术条件下,发动机的运行性能已处于最佳状态,废气涡轮增压器是唯一能使发动机在工作效率不变的情况下增加输出功率的机械装置,但废气涡轮增压器在使用过程中经常出现窜油故障和其工作特性在汽车发动机的大转速变化范围内难以在各种工况下均与发动机实现良好的匹配。经过安装回油电磁阀、冷却系统和增压控制系统来解决这一系列问题。     

废气涡轮增压器的检验与修理

废气涡轮增压器能有效地利用柴油机排出的废气脉冲能量驱动径流式涡轮,带动与涡轮同轴的离心式压气机叶轮高速旋转,使空气压力升高,并由柴油机进气管进入气缸,提高柴油机的充气量,可供更多的柴油燃烧,从而提高柴油机的输出功率与经济性。例如,国产135系列增压柴油机与非增压柴油机相比,功率一般可提高50%～60%,燃油耗率降低5%～6%,并可用于废气净化和高原功率补偿。由于废气涡轮增压器转子的转速很高,零件比较精密,在使用和保养增压器时,应熟悉增压器的结构特点,掌握增压器清洗、检查和装配技术。     

浅谈涡轮增压器损坏的原因和维护

为了提高发动机输出功率,减少废气并节约燃油,在很多工程机械以及汽、柴油机上均采用了涡轮增压技术,随着该技术的普遍应用,大大提高了工作效率,并节省了燃油消耗,但是在涡轮增压器使用过程中,经常会出现一系列的故障,针对日前废气涡轮增压器在使用过程中出现的一系列问题,分析了柴油机废气涡轮增压器的工作原理和结构,对其在工作过程出现的常见故障原因及日常的维护保养进行了介绍,为机械操作人员和维修人员以及检验检测人员提供一定的参考。     

涡轮增压氢发动机加速特性的分析和改进

发动机废气驱动涡轮增压器可以提高发动机的升功率 ,而涡轮增压器突然加速的响应滞后为增压氢发动机用于车辆牵引产生了特有的困难。该文研究了发动机瞬态特性的相关问题 ,如调速器特性、喷氢装置特性、发动机和增压器的速度变化 ,涡轮增压器的工况迁移和参数的变化等。研究表明 ,涡轮当量通流面积的变化对发动机的过渡特性影响不大 ,减小涡轮增压器转动惯量和充气加速涡轮可以改善增压氢发动机的加速性能     

具有可变几何喷嘴的增压器轴流涡轮热力计算方法

本文提出具有可变几何喷嘴的增压器轴流涡轮热力计算方法。引入三个脉冲系数将脉冲涡轮按等压涡轮计算。给定通流部分尺寸,利用可变几何喷嘴来满足所驱动压气机和涡轮的配合。考虑各部实际损失,采用吴仲华燃气热力性质表迭代计算求出反动度、喷嘴出气角和喉口面积。可给定废气初温时迭代所需的初压或给定初压时迭代所需的初温,并算出涡轮当量通流面积。计算结果表明迭代计算是收敛的,算出的喷嘴喉口面积与实际相符。     

废气涡轮增压器的常见故障及使用

废气涡轮增压器对提高发动机功率和经济效能具有重要作用。本文简单的阐述了涡轮增压器的结构与工作原理、常见故障及原因分析、保养以及使用中的注意事项。     

可变截面涡轮性能试验研究及流量特性预测

为了对某型可变截面涡轮的实际性能进行研究,给后续的可变截面涡轮自动化控制奠定基础,通过对某型号可变截面涡轮进行性能试验,得到该型号涡轮流量特性和效率特性的试验数据。在此基础上,提出了一种预测变截面涡轮流量的计算方法,并给出了该方法的求解过程。将此方法与试验数据相结合确立了某种型号可变截面涡轮的流量随工况变化的关系,并由这种关系预测了几个不同工况下可变截面涡轮的流量特性。试验证明,这种方法是方便可行的,并且具有较高的精确性。     

基于遗传算法的柴油机空气系统优化研究

为了提高柴油机的燃油经济性,文章利用遗传算法对带有废气再循环(exhaust gas recirculation,EGR)系统的涡轮增压柴油机空气系统进行参数优化.以发动机有效燃油消耗率为优化目标,NOx与Soot排放为约束,EGR阀开度与可变截面涡轮增压器的叶片开度为优化参数,利用开发的GT-Power与Matlab/Simulink联合仿真程序进行遗传算法寻优.全负荷工况下的寻优结果表明,寻优后燃油消耗率相较于原机下降了1.21～2.42 g/(kW·h),通过遗传算法优化的空气系统参数能明显改善柴油机的燃油经济性.最后根据发动机各个工况的优化结果,绘制了EGR阀开度map与涡轮增压系统(variable geometry turbocharger,VGT)叶片开度map.     

柴油机变截面涡轮与供油正时二维电子控制研究

本文首次进行了可变几何涡轮增压器和供油正时调节器二维联合控制以改善柴油机最大扭矩、加速性能及排放的研究。对上海柴油机厂Ｄ６１１４ＺＱ柴油机的涡轮增压器和供油系统作了改造，研制了以８０３１单片微机为核心的采集器和在线控制器，开发了以２８６微机为核心的集散式试验控制系统，其软件采用了ＷＩＮＤＯＷＳ结构，通过理论分析和计算机模拟计算，制定了控制策略。     

基于耦合分析法的涡轮增压器浮环轴承数值仿真

基于以往对涡轮增压器的耦合分析中大都忽略涡轮增压器轴承体的导热,或者将导热过程简化,得到的结果误差较大的实际情况,将涡轮增压器轴承体、浮环轴承、涡轮轴、润滑油、冷却水作为一个耦合体,考虑各部件及相应物理场间的耦合关系,采用耦合分析法建立涡轮增压器轴承体的三维非稳态耦合数值仿真模型.该模型以三维瞬态热传导模型、动压润滑模型和润滑油膜传热模型为基础,对某型涡轮增压器浮环轴承的热、润滑、摩擦耦合进行分析,得到浮环轴承的温度场和应力场,并用试验证实耦合仿真模型的正确性,为涡轮增压器的优化设计提供参考依据.     

涡轮增压器与柴油机的匹配

本文基涡轮增压柴油机的教学、实验及运行资料,着重阐明废气涡轮增压器与柴油机匹配的基本方法以及柴油机与压气机、柴油机与涡轮机的匹配特性.这提供了柴油机与增压器实现良好匹配的基架.     

浅谈发动机涡轮增压系统的优缺点

涡轮增压系统是一种利用内燃机(Internal Combustion Engine)运作所产生的废气驱动空气压缩机(Air-com-pressor)的技术.通过增加进入内燃机的空气流量,使得机器效率提升.与超级增压器(机械增压器,Super-Charger)功能相仿,主要用于汽车发动机中,通过利用废气排出时的流量及热量,涡轮增压器能提高内燃机的马力输出.     

基于车用废气涡轮增压器的微型燃气动力发电方案设计

以目前广泛使用的车用柴油机废气涡轮增压器为研究对象,提出了基于车用涡轮增压器的微型燃气动力发电方案。通过燃气动力发电工作过程热力计算,验证了燃气动力发电方案的可行性,在此基础上对系统进行了结构设计,为样机的研制提供了参考。     

直喷汽油机涡轮增压性能匹配的三线工况数值模拟法

涡轮增压器与汽油机数值匹配的传统研究主要侧重于外特性工况,但单一的外特性工况匹配合理不能保证涡轮增压器与汽油机在整个工作范围都匹配合理。针对涡轮增压器数值匹配过程中仅研究外特性工况的局限,阐述了三线工况法的基本原理,通过GT-Power软件建立一款直喷涡轮增压汽油机的全负荷热力学模型,并将该模型向部分负荷工况扩展为适用于三线工况法的热力学模型,最后将热力学模型应用于3款增压器的匹配研究。结果表明:三线工况法可直观地反映出原增压器与发动机在整个工作范围的匹配问题,利用此评价方法重新选配增压器后,可提升增压器与发动机在整个工作范围的匹配性能。三线工况法克服了仅研究外特性工况的局限,为预选及优化增压器提供了一种数值评价方法。