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可变截面涡轮增压器与废气再循环对柴油机排放的影响 被引量:8
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作者 楼狄明 郭石磊 +1 位作者 谭丕强 胡志远 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期1931-1937,共7页
以一台重型柴油机为试验对象,研究可变截面涡轮增压器(VGT)和废气再循环(EGR)阀门开度对柴油机增压比、空燃比、燃油消耗率及NO_x,CO,HC,CO2和烟度等排放特性的影响.研究结果表明,随着EGR阀门开度的增大,增压比、空燃比降低,经济性变差.... 以一台重型柴油机为试验对象,研究可变截面涡轮增压器(VGT)和废气再循环(EGR)阀门开度对柴油机增压比、空燃比、燃油消耗率及NO_x,CO,HC,CO2和烟度等排放特性的影响.研究结果表明,随着EGR阀门开度的增大,增压比、空燃比降低,经济性变差.EGR阀门开度和VGT阀门开度对NO_x排放影响很大,随EGR阀门开度和VGT阀门开度增大,NO_x排放的体积分数显著降低,但HC,CO,CO2的体积分数和烟度升高.为实现降低NO_x排放的同时控制燃油消耗率和烟度的升高,可在中等负荷时选择EGR阀门开度50%、VGT阀门开度45%的控制策略;在高负荷时选择EGR阀门开度75%、VGT阀门开度55%的控制策略. 展开更多
关键词 重型柴油机 废气再循环 可变截面涡轮增压器 排放特性
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车用柴油机可变截面涡轮增压器控制系统研究 被引量:3
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作者 龚振青 周明 +1 位作者 李希浩 欧阳明高 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2001年第4期279-282,共4页
提出了一种以步进电机为执行器、预测函数与增压压力闭环反馈相结合的VGT控制系统,以期对喷嘴环截面积进行有效的控制,综合提高发动机的稳态和动态性能。在自行构建的软硬件系统上进行了试验,结果表明该方案简单易行,实用性很强。
关键词 增压 可变截面涡轮增压器 闭环控制系统 汽车 柴油机
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可变截面增压器扭曲导叶对涡轮叶片激振的影响研究
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作者 李延昭 于效顺 +2 位作者 刘臻 李国胜 宋丽华 《车用发动机》 北大核心 2024年第6期24-31,共8页
涡轮叶片高周疲劳(HCF)限制了涡轮增压器的使用寿命,在可变截面增压器中尤为明显。针对某0.6 L二冲程汽油机用增压器的可调导叶径流涡轮在运行中容易出现高周疲劳失效的问题,设计了一种扭曲结构的导叶叶型,采用数值模拟方法研究了扭曲... 涡轮叶片高周疲劳(HCF)限制了涡轮增压器的使用寿命,在可变截面增压器中尤为明显。针对某0.6 L二冲程汽油机用增压器的可调导叶径流涡轮在运行中容易出现高周疲劳失效的问题,设计了一种扭曲结构的导叶叶型,采用数值模拟方法研究了扭曲导叶对涡轮流场和叶片激振的影响。研究结果表明:顺时针扭曲导叶可以减弱喷嘴导叶出口与涡轮叶片前缘之间的干涉效应,逆时针导叶会增强二者的干涉效应;相较于原对称叶型导叶,进入涡轮增压器的高温、高压气流在通过顺时针扭曲叶型导叶后,尾迹呈倾斜状,气流激振力被分散,对下游涡轮叶片前缘的影响减弱;同时,由于涡轮叶片间隙的压力梯度减小,间隙泄漏流强度降低,叶片高激励区的激励幅值也随之减小。研究综合考虑了涡轮机效率和叶片激振力的变化趋势,确定导叶扭曲角度为4°时最为合理,最优方案在不影响涡轮性能的前提下,叶片最大振动应力降低64%。 展开更多
关键词 可变几何截面涡轮增压 涡轮叶片 振动 非定常流动 压力波
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可调向心涡轮增压器调节机构优化设计 被引量:1
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作者 邢世凯 李聚霞 +2 位作者 马朝臣 陈立辉 李晴 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期139-143,149,共6页
提出了一种新型的增压器调节机构设计方案,该设计方案取消了传统增压器调节机构中的喷嘴座或定距套结构,利用3个固定导叶来控制喷嘴环的宽度。该设计方案力图减小蜗壳或导叶流道中由于特定结构所导致的局部扰动,减小其流动损失,提高涡... 提出了一种新型的增压器调节机构设计方案,该设计方案取消了传统增压器调节机构中的喷嘴座或定距套结构,利用3个固定导叶来控制喷嘴环的宽度。该设计方案力图减小蜗壳或导叶流道中由于特定结构所导致的局部扰动,减小其流动损失,提高涡轮效率。对该设计方案与喷嘴座结构方案、定距套结构方案进行了相同工况的数值计算,通过计算结果的对比,从理论上验证了设计方案的可行性。 展开更多
关键词 可变几何截面涡轮增压 调节机构 优化设计 涡轮效率 数值计算
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金属注射成形技术在涡轮增压器零部件制造中的应用 被引量:4
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作者 王威 欧阳明亮 +2 位作者 宋久鹏 彭福生 于洋 《车用发动机》 北大核心 2014年第3期89-92,共4页
介绍了采用金属注射成形(MIM)技术制造涡轮增压器HK30耐热不锈钢零件的工艺,包括喂料制备、注射、脱脂和烧结工艺。对采用不同工艺参数制备的HK30材料进行了力学性能测试,对材料的微观组织进行了分析,并将此工艺成功应用于可变截面涡轮... 介绍了采用金属注射成形(MIM)技术制造涡轮增压器HK30耐热不锈钢零件的工艺,包括喂料制备、注射、脱脂和烧结工艺。对采用不同工艺参数制备的HK30材料进行了力学性能测试,对材料的微观组织进行了分析,并将此工艺成功应用于可变截面涡轮增压器喷嘴环用耐热不锈钢导向叶片的制造,对批量生产状况下的工艺稳定性进行了研究。 展开更多
关键词 金属注射成形 耐热不锈钢 可变截面涡轮增压器 喷嘴环 工艺规程
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VGT涡轮增压器涡轮级性能仿真预测研究 被引量:3
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作者 陈钢 刘毅 +4 位作者 朱爱国 闫健菲 王祺 刘未隆 曹立峰 《车用发动机》 北大核心 2017年第6期79-83,共5页
采用Fine/Turbo软件对某可变截面涡轮增压器涡轮级进行数值模拟及流场分析。介绍了VGT涡轮增压器涡轮级建模及分析过程,研究了VGT涡轮增压器涡轮端MAP图性能仿真方法,并与涡轮机性能试验数据进行了对比。结果表明,采用VGT数值模拟和流... 采用Fine/Turbo软件对某可变截面涡轮增压器涡轮级进行数值模拟及流场分析。介绍了VGT涡轮增压器涡轮级建模及分析过程,研究了VGT涡轮增压器涡轮端MAP图性能仿真方法,并与涡轮机性能试验数据进行了对比。结果表明,采用VGT数值模拟和流场分析的方法对VGT增压器性能进行预测是可行的,可以满足增压器多方案性能优化选型需求。 展开更多
关键词 可变截面涡轮增压器 涡轮 流场分析 数值模拟
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重型柴油机涡轮复合增压技术的研究与应用 被引量:4
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作者 殷勇 赵艳婷 +3 位作者 米娇 陈镇 诸葛伟林 赵荣超 《汽车安全与节能学报》 CAS CSCD 2014年第4期401-406,共6页
研究了动力涡轮与曲轴之间的传动比对柴油机动力性和经济性的影响,以便将带可变截面增压器(VGT)的涡轮复合系统应用于重型柴油机上。构建了一维模型,以便模拟涡轮复合增压发动机,并优化动力涡轮和涡轮增压器与发动机的匹配。在某一台常... 研究了动力涡轮与曲轴之间的传动比对柴油机动力性和经济性的影响,以便将带可变截面增压器(VGT)的涡轮复合系统应用于重型柴油机上。构建了一维模型,以便模拟涡轮复合增压发动机,并优化动力涡轮和涡轮增压器与发动机的匹配。在某一台常规11 L的重型柴油机的基础上,研制了涡轮复合柴油机试验样机,并进行试验,以研究增压器开度对柴油机性能的影响,并寻求最优控制策略。结果表明:该涡轮复合增压发动机的全工况外特性优于原机,比油耗(BSFC)平均改善3%,最大改善8%。这表明:涡轮复合增压是一项能够满足未来柴油机节能减排要求的关键技术。 展开更多
关键词 重型柴油机 涡轮复合 可变截面涡轮增压器(VGT) 燃油经济性 比率油耗(BSFC)
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周向进气角对部分进气涡轮性能影响的数值研究 被引量:5
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作者 王航 刘莹 +2 位作者 朱智富 纪旭娜 袁道军 《车用发动机》 北大核心 2012年第2期70-74,79,共6页
针对一种新型的部分进气可变截面涡轮增压器,采用数值研究方法对不同周向进气角涡轮的低速工况性能及内部流场进行了分析研究,掌握了部分进气涡轮的工作特性和内部流动损失机理,明确了周向进气角对涡轮效率和流量的影响程度,为实现增压... 针对一种新型的部分进气可变截面涡轮增压器,采用数值研究方法对不同周向进气角涡轮的低速工况性能及内部流场进行了分析研究,掌握了部分进气涡轮的工作特性和内部流动损失机理,明确了周向进气角对涡轮效率和流量的影响程度,为实现增压器与不同类型发动机的匹配提供了依据。 展开更多
关键词 可变截面涡轮增压器 部分进气 周向进气角 流动分布 数值模拟
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新型相继增压系统对船用柴油机性能影响的研究 被引量:8
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作者 杨捷波 王彬彬 +1 位作者 叶子枭 范金宇 《内燃机工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期52-61,共10页
将传统定涡轮相继增压系统的主增压器替换为可变截面涡轮增压器(variable geometry turbocharger,VGT),完成VGT相继增压(sequential turbo charging,STC)系统改造及其开度控制装置设计。通过试验,研究0%、10%、25%、40%、55%、70%、85%... 将传统定涡轮相继增压系统的主增压器替换为可变截面涡轮增压器(variable geometry turbocharger,VGT),完成VGT相继增压(sequential turbo charging,STC)系统改造及其开度控制装置设计。通过试验,研究0%、10%、25%、40%、55%、70%、85%和100%这8种开度对STC-VGT增压柴油机分别以单/双涡轮运行的性能影响建立多目标灰色决策模型,通过主客观赋权的方法计算得出单/双涡轮运行时,各研究负荷所对应的最佳VGT开度,并根据燃油经济性最优原则确定STC-VGT系统单/双涡轮切换点为50%负荷、切换开度为0%。最后,对STC-VGT系统性能进行评估。结果表明:相比原机,STC-VGT系统主增压器单独运行时动力性改善明显,NO_(x)排放量升高,碳烟排放量降低,同时随着负荷的增加,燃油消耗率均呈现先降低后升高的趋势;系统双涡轮同时运行,当VGT开度大于70%时,动力性整体相比原机有所下降,最大降幅约为1.16 MPa,NO_(x)排放量降低,碳烟排放上升,燃油消耗率整体高于原机。该系统以各负荷最佳VGT开度运行时,燃油经济性整体优于原机,且负荷在10%~80%范围内时燃油经济性也优于传统定涡轮相继增压;同时碳烟排放性能整体优于原机和传统定涡轮相继增压,但NO_(x)排放特性相反。柴油机采用STC-VGT系统时,动力性、经济性和碳烟排放性均得到有效提升,但NO_(x)排放性能有所下降。 展开更多
关键词 柴油机 可变截面涡轮增压器 相继增压 灰色决策
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提高重型柴油机低速高负荷热效率的试验研究 被引量:6
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作者 覃文 李临蓬 +3 位作者 夏明涛 郑尊清 尧命发 王浒 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1-7,共7页
为了改善重型柴油机低速高负荷的燃油经济性,在一台两级可变截面涡轮增压重型柴油机上开展了空气系统与喷油参数优化策略研究。试验结果表明:对于缸内最高燃烧压力受限工况,获得最低有效燃油消耗率(BSFC)的可变截面涡轮增压器(VGT)关度... 为了改善重型柴油机低速高负荷的燃油经济性,在一台两级可变截面涡轮增压重型柴油机上开展了空气系统与喷油参数优化策略研究。试验结果表明:对于缸内最高燃烧压力受限工况,获得最低有效燃油消耗率(BSFC)的可变截面涡轮增压器(VGT)关度应该使泵吸功基本为零;选取合适的喷油压力可提高机械效率,在改善燃油经济性的同时使NO x排放有一定降低,而碳烟排放也能保持在较低水平。基于该优化策略,研究了缸内最高燃烧压力限值对不同工况点燃油经济性的影响,进而研究了提高缸内最高燃烧压力对改善燃油经济性的潜力。结果表明:随着转速与负荷的升高,提高最高燃烧压力限值对燃油经济性的改善作用更加明显;但缸内最高燃烧压力提高到一定程度以后,其对燃油经济性的改善作用逐渐减小。 展开更多
关键词 柴油机 燃油经济性 两级增压 可变截面涡轮增压器
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重型柴油机冷EGR与VGT耦合优化试验研究 被引量:4
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作者 楼狄明 李响 +2 位作者 郭石磊 谭丕强 胡志远 《车用发动机》 北大核心 2019年第3期69-74,共6页
以1台重型柴油机为试验对象,基于台架试验结果,通过建立数学模型和评价标准,对各个工况下的EGR和VGT阀门开度组合进行优化。经各评价标准优化结果的比较,选取折中NOx排放和烟度的标准作为最优方案,对其优化结果进行分析可知:相同转速下... 以1台重型柴油机为试验对象,基于台架试验结果,通过建立数学模型和评价标准,对各个工况下的EGR和VGT阀门开度组合进行优化。经各评价标准优化结果的比较,选取折中NOx排放和烟度的标准作为最优方案,对其优化结果进行分析可知:相同转速下,随着负荷的增大,EGR阀门开度先增大后减小;中等负荷下,VGT阀门开度较小,随着转速的升高,阀门开度逐渐增大;NOx及CO排放整体较低,大负荷和高转速工况下NOx排放显著提升,低速大负荷工况下CO排放严重升高;中等负荷下,排气烟度极低,但低速大负荷工况下烟度迅速升高。 展开更多
关键词 重型柴油机 废气再循环 可变截面涡轮增压器 评价标准 排放
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基于电控集成智能控制的柴油机降油耗技术研究 被引量:3
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作者 梁郑岳 杨剑 +8 位作者 潘斯宁 刘易 康兴裕 朱荣 田淋瑕 陈中柱 班智博 张松 林铁坚 《车用发动机》 北大核心 2017年第3期88-92,共5页
为了进一步降低商用车的燃油消耗和CO2排放,开展基于发动机工况需求的电控集成优化控制研究。以某直列4缸电控共轨柴油机为研究对象,以发动机水温为反馈,对发动机水泵、节温器等电控冷却系统零部件进行综合调节,实现快速暖机升温以及正... 为了进一步降低商用车的燃油消耗和CO2排放,开展基于发动机工况需求的电控集成优化控制研究。以某直列4缸电控共轨柴油机为研究对象,以发动机水温为反馈,对发动机水泵、节温器等电控冷却系统零部件进行综合调节,实现快速暖机升温以及正常行驶中发动机水温恒定在最佳温度,并通过优化VGT,改善燃烧过程。试验结果表明,采用智能控制系统可将冷却水温控制在各工况所对应的最优冷却水温附近,基于发动机工况需求的电控集成优化控制可以降低柴油机油耗3.51%,充分验证了智能控制方案的可行性和有效性。 展开更多
关键词 燃油消耗 发动机热管理 冷却系统 集成控制 可变截面涡轮增压器
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PODE_n/柴油对重型柴油机燃烧与排放的试验 被引量:6
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作者 王其平 郑尊清 +3 位作者 王浒 毛斌 刘佳林 李临蓬 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期491-498,共8页
针对一台多缸重型柴油机,围绕进气和燃油喷射系统,研究了可变截面涡轮增压器(VGT)、燃油喷射参数(燃油喷射压力、喷油器流量)对聚甲氧基二甲醚(PODE_n)/柴油混合燃料低温燃烧方式的影响.结果表明:PODE_n/柴油混合燃料可以改善燃烧,降低... 针对一台多缸重型柴油机,围绕进气和燃油喷射系统,研究了可变截面涡轮增压器(VGT)、燃油喷射参数(燃油喷射压力、喷油器流量)对聚甲氧基二甲醚(PODE_n)/柴油混合燃料低温燃烧方式的影响.结果表明:PODE_n/柴油混合燃料可以改善燃烧,降低排放.随着负荷的增加,VGT开度逐渐增大,在进气量充足的情况下,增加VGT开度有助于改善燃油消耗率.综合排放和有效热效率的影响,B25、B50和B100对应的最佳VGT开度分别为50%,、55%,和60%,.提高燃油喷射压力可以降低排放,但过高的燃油喷射压力会导致燃油消耗率升高,B25、B50和B100工况的最佳燃油喷射压力分别为140、160和175,MPa.提高喷油器流量可以缩短燃油喷射持续期和燃烧持续期,提高扩散燃烧速率,排放和有效热效率同时得到改善. 展开更多
关键词 聚甲氧基二甲醚 可变截面涡轮增压器 燃油喷射压力 喷油流量 排放
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VNT和EGR耦合对柴油机性能及排放特性影响的试验研究 被引量:4
14
作者 刘宁 王兴光 +2 位作者 田勇 王桂敏 汤东 《车用发动机》 北大核心 2020年第1期49-54,61,共7页
针对VNT-EGR技术在国六柴油机上的应用,研究了VNT与EGR耦合对柴油机经济性和排放特性的影响规律。通过VNT与EGR开度的正交试验,并结合喷油参数进行与柴油机的优化匹配。研究结果表明:VNT增压器与EGR同时工作时,EGR开度增加导致可利用的... 针对VNT-EGR技术在国六柴油机上的应用,研究了VNT与EGR耦合对柴油机经济性和排放特性的影响规律。通过VNT与EGR开度的正交试验,并结合喷油参数进行与柴油机的优化匹配。研究结果表明:VNT增压器与EGR同时工作时,EGR开度增加导致可利用的排气能量降低,增压器的效率向低效率区域移动,减小VNT开度可改善这一现象;相同EGR开度下,减小VNT开度可以提高柴油机的空燃比,在炭烟排放水平相同的条件下,可以实现更大的EGR率,进一步降低NOx比排放,炭烟与NOx的总体排放水平有所降低,燃油消耗率随VNT开度的减小呈先降低后升高的趋势,是泵气损失与缸内燃烧状况共同作用的结果;VNT与EGR开度的正交优化大幅度降低了NOx比排放,烟度与油耗有所上升,但低速大负荷的经济性会有所改善,配合喷油参数优化,可以在满足NOx原排的条件下,经济性最优。 展开更多
关键词 柴油机 可变截面涡轮增压器 废气再循环 耦合 正交试验 排放
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基于欧Ⅵ柴油机EGR阀与VGT阀解耦控制策略研究 被引量:4
15
作者 唐蛟 李国祥 +3 位作者 王志坚 张军 王晓华 冯海浩 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期63-67,共5页
针对采用PID方法控制废气再循环(exhaust gas recirculation,EGR)和可变截面涡轮增压器(variable geometry turbocharge,VGT)阀开度时出现的进气质量流量和增压压力瞬态响应慢的现象提出了一种新的EGR与VGT解耦控制策略,并进行了试验验... 针对采用PID方法控制废气再循环(exhaust gas recirculation,EGR)和可变截面涡轮增压器(variable geometry turbocharge,VGT)阀开度时出现的进气质量流量和增压压力瞬态响应慢的现象提出了一种新的EGR与VGT解耦控制策略,并进行了试验验证。研究结果表明:由工况点900r/min、200N·m变化至工况点1200r/min、1100N·m的过程中,采用解耦控制策略后,增压压力和进气质量流量的上升时间分别由8.5s和21.3s降至7.9s和16.8s,降幅分别为7.1%和21.1%;稳定时间分别由14.3s和18.3s降至11.5s和15.1s,降幅分别为19.6%和17.5%;WHTC测试循环下,解耦工况点占总工况点的比例达到36.1%,PM比排放和油耗的降低幅度分别为18.9%和5.8%,NOx比排放变化不明显。 展开更多
关键词 内燃机 可变截面涡轮增压器 废气再循环 解耦控制 WHTC测试循环
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五十铃推出新型6UZ1TC发动机
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作者 李建新 《车用发动机》 北大核心 2006年第6期57-57,共1页
新型6UZ1TC发动机是继6WF1TC、6SD1TC发动机后,在满足2004年排放法规的基础上,为了满足更低排放、更高燃油经济性度提供高环保性而开发的发动机。该发动机的缸径120mm,行程145mm,排量9.8L,最高输出功率279kW,最大扭矩1765N·... 新型6UZ1TC发动机是继6WF1TC、6SD1TC发动机后,在满足2004年排放法规的基础上,为了满足更低排放、更高燃油经济性度提供高环保性而开发的发动机。该发动机的缸径120mm,行程145mm,排量9.8L,最高输出功率279kW,最大扭矩1765N·m。6UZ1TC发动机采用共轨式燃油喷射系统。可变截面涡轮增压器;本公司自行开发的DPD柴油颗粒捕集器,满足了2005年的排放法规。符合2001年的噪声法规,实现了顶级水平的肃静性。发动机为全电子控制, 展开更多
关键词 发动机 五十铃 共轨式燃油喷射系统 可变截面涡轮增压器 排放法规 自行开发 燃油经济性 高输出功率
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不同海拔下VGT对含氧燃料柴油机性能的影响 被引量:5
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作者 尹升 毕玉华 +3 位作者 申立忠 王俊 刘少华 宋国富 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期1-8,共8页
利用大气压力模拟装置,试验研究了可变几何截面涡轮增压器(VGT)对高压共轨柴油机分别燃用纯柴油和生物柴油-乙醇-柴油(BED)含氧燃料的经济性、排放特性及燃烧特性的影响。结果表明:随着海拔的升高,柴油机经济性恶化,氮氧化物(NO_x)排放... 利用大气压力模拟装置,试验研究了可变几何截面涡轮增压器(VGT)对高压共轨柴油机分别燃用纯柴油和生物柴油-乙醇-柴油(BED)含氧燃料的经济性、排放特性及燃烧特性的影响。结果表明:随着海拔的升高,柴油机经济性恶化,氮氧化物(NO_x)排放降低,而一氧化碳(CO)和碳氢化合物(HC)排放及烟度升高。燃用纯柴油与含氧燃料,随着VGT喷嘴环开度的增大,柴油机的经济性均有不同程度的恶化,而CO、HC排放及排气烟度也都有不同程度的升高。在高海拔地区,燃用纯柴油的经济性优于含氧燃料,但使用含氧燃料有助于改善柴油机的CO、HC排放及烟度。在中等负荷工况下,NO_x排放随着VGT喷嘴环开度的增大呈现先减小后增大的趋势;在高负荷工况下,放热率峰值和最高气缸压力均随着VGT喷嘴环开度的增大而降低,从而降低了NO_x排放。 展开更多
关键词 柴油机 性能 海拔 可变几何截面涡轮增压(VGT) 含氧燃料
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