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汽油机两级增压系统的匹配与性能研究 被引量：5
1
作者 罗海鹏 刘敬平 +3 位作者 唐琦军 付建勤 夏言 林承伯 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期123-129,共7页
在某单级涡轮增压汽油机的基础上,围绕提升低速扭矩及改善涡轮迟滞效应进行了复合增压系统、两级涡轮增压系统匹配方法研究。采用GT-Power软件建立某汽油机单级涡轮增压与两级增压发动机(复合增压发动机和两级涡轮增压发动机)仿真模型,... 在某单级涡轮增压汽油机的基础上,围绕提升低速扭矩及改善涡轮迟滞效应进行了复合增压系统、两级涡轮增压系统匹配方法研究。采用GT-Power软件建立某汽油机单级涡轮增压与两级增压发动机(复合增压发动机和两级涡轮增压发动机)仿真模型,并借助实测结果进行校核。在此基础上,利用模拟计算结果对单级涡轮增压和两级增压系统的低速扭矩特性、动态响应特性和燃油经济性进行比较分析。研究结果表明:复合增压与两级涡轮增压发动机的低速扭矩特性比单级涡轮增压发动机分别增加了62.80%和54.35%,燃油经济性分别减少了23.45%和22.71%;动态响应特性由优到劣依次为复合增压、两级涡轮增压、单级涡轮增压发动机,并且在1 500r/min(低速区域)三者动态响应特性差距最为明显。 展开更多
关键词 内燃机 汽油机gt-power两级涡轮增压 复合增压 性能
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两级可调增压系统涡轮级间性能耦合机制
2
作者 刘莹 卢炤凯 +3 位作者 杨名洋 潘镭 邓康耀 丁占铭 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期534-540,共7页
采用试验和三维计算流体动力学(CFD)数值仿真方法,研究了某重型柴油机两级可调增压系统中两级涡轮性能耦合作用规律与流动机理.两级可调增压系统中的低压级涡轮性能在涡轮级间耦合作用具有高敏感性.旁通阀关闭时,低压级涡轮性能在高负... 采用试验和三维计算流体动力学(CFD)数值仿真方法,研究了某重型柴油机两级可调增压系统中两级涡轮性能耦合作用规律与流动机理.两级可调增压系统中的低压级涡轮性能在涡轮级间耦合作用具有高敏感性.旁通阀关闭时,低压级涡轮性能在高负荷工况(膨胀比为2.40)时较该级涡轮独立运行工况提升约2.8%;旁通阀开启后,低压级涡轮气动效率急剧恶化,在小膨胀比工况时最高降幅达7.5%.进一步开展阀门状态导致低压级涡轮性能异化的机制分析,结果表明:旁通阀关闭时,高压级涡轮出口旋流效应在低压级涡轮进口产生的流场分布抑制了叶轮叶尖泄漏流损失;但旁通阀开启后,旁通分支气流对该旋流的推挤和掺混作用导致低压级涡轮进口产生反向的强二次涡结构,蜗壳内部流动损失显著增加. 展开更多
关键词 重型柴油机 两级可调增压 涡轮 性能耦合
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电动涡轮增压汽油机性能研究
3
作者 李宏刚 李小燕 李佳 《森林工程》 2016年第6期71-76,共6页
采用仿真与实验研究相结合的手段,从动力性和经济性等方面研究了电动涡轮增压对汽油机性能的影响。通过非增压汽油机GT-POWER仿真模型的模拟结果与相同条件下的台架试验数据进行对比,验证了仿真模型的合理性,并在非增压模型的基础上建... 采用仿真与实验研究相结合的手段,从动力性和经济性等方面研究了电动涡轮增压对汽油机性能的影响。通过非增压汽油机GT-POWER仿真模型的模拟结果与相同条件下的台架试验数据进行对比,验证了仿真模型的合理性,并在非增压模型的基础上建立电动涡轮增压仿真模型。增压与非增压仿真模拟结果对比分析表明:相同工况下,电动涡轮增压能够较好的改善汽油机的动力性和经济性。 展开更多
关键词 gt-power 电动涡轮增压 汽油机性能
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柴油机两级涡轮阀可调增压系统变海拔控制策略研究 被引量：9
4
作者 张众杰 刘瑞林 +2 位作者 杨春浩 张君仪 焦宇飞 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期149-156,共8页
为解决某型两级可调增压柴油机变海拔、变工况增压压力控制复杂问题。采用GT-POWER软件建立两级可调增压柴油机高海拔工作过程模型,利用试验数据进行了模型校核。设计了两级可调增压柴油机涡轮旁通阀变海拔控制策略,优化标定得到了高/... 为解决某型两级可调增压柴油机变海拔、变工况增压压力控制复杂问题。采用GT-POWER软件建立两级可调增压柴油机高海拔工作过程模型,利用试验数据进行了模型校核。设计了两级可调增压柴油机涡轮旁通阀变海拔控制策略,优化标定得到了高/低压级涡轮旁通阀最佳开度和最佳增压压力。采用仿真与试验相结合手段,比较了基于增压压力PID闭环控制和基于涡轮旁通阀开度的开环控制对柴油机高海拔瞬态性能的影响。结果表明:采用PID闭环控制,相比平原,3000、5000 m海拔增压压力首次达到目标值90%的时间分别增加了0.11、0.19 s。涡轮旁通阀开环控制与闭环控制相比,0、3000和5000 m首次达到目标增压压力的时间分别缩短了0.09、0.197和0.14 s,但实际增压压力与目标增压存在偏差。基于此,采用增压压力PID闭环反馈控制与涡轮旁通阀开环控制相结合的控制算法能够同时兼顾两级增压系统瞬态过程的鲁棒性和准确性,是未来高海拔两级增压系统瞬态过程的理想控制算法。 展开更多
关键词 柴油机 变海拔 两级可调增压系统 涡轮旁通阀 电控气动式 控制策略
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两级增压涡轮几何参数对发动机性能的影响研究 被引量：2
5
作者 谢磊 张扬军 +1 位作者 诸葛伟林 张树勇 《车用发动机》 北大核心 2011年第6期33-37,共5页
基于涡轮通流模型,建立两级增压通流仿真平台,探讨了两级涡轮几何参数的改变对发动机性能的影响规律及原因,采用该平台对某车用两级增压柴油机进行仿真研究,并完成两级涡轮新的匹配设计。匹配结果表明,通过合理设计两级涡轮几何参数,可... 基于涡轮通流模型,建立两级增压通流仿真平台,探讨了两级涡轮几何参数的改变对发动机性能的影响规律及原因,采用该平台对某车用两级增压柴油机进行仿真研究,并完成两级涡轮新的匹配设计。匹配结果表明,通过合理设计两级涡轮几何参数,可使该发动机低速扭矩提高7.4%,燃油消耗率降低6.9%。 展开更多
关键词 涡轮增压 两级增压 涡轮通流模型 几何参数 性能 匹配
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柴油机两级增压等百分比流量调节旁通阀设计 被引量：2
6
作者 冷泠 程江华 +3 位作者 王振彪 刘胜 石磊 邓康耀 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期89-94,103,共7页
针对柴油机两级增压旁通阀大范围高精度调节特性需求,开展了增压旁通偏置异型阀阀瓣型线优化设计研究,实现了等百分比流量调节特性,解决了通用快开型废气旁通阀流量调节精度低的问题,并且具有等百分比流量特性的旁通阀可以实现控制参数... 针对柴油机两级增压旁通阀大范围高精度调节特性需求,开展了增压旁通偏置异型阀阀瓣型线优化设计研究,实现了等百分比流量调节特性,解决了通用快开型废气旁通阀流量调节精度低的问题,并且具有等百分比流量特性的旁通阀可以实现控制参数在全开度范围内的一致。针对不同异型阀结构,进行了流量调节特性分析,提出了多截面混合阀设计方法,通过多种阀门流量特性试验,验证了多截面混合阀有效调节范围。研究表明,优化设计的多截面混合阀流量特性与等百分比流量特性最接近,最大有效相对开度为0.73,为通用平面旁通阀的2.6倍,增益变化率缩小,大幅提升了调节精度,多截面混合阀可显著改善增压压力的调节特性,能够平稳且有效地控制可调两级增压系统的增压压力。 展开更多
关键词 两级涡轮增压系统 异型旁通阀 多截面混合阀 流场特性 调节特性
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柴油机两级相继增压系统设计与匹配试验研究
7
作者 李先南 胡登 +4 位作者 王贺春 王彬彬 王银燕 杨传雷 贺天琪 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期314-321,331,共9页
为改善低工况条件下因增压压力不足而造成柴油机缸内燃烧恶化问题,将两级增压(two-stage turbocharging,TST)与相继增压(sequential turbocharging,STC)技术相结合.首先,通过推进特性试验进行两级相继增压与柴油机匹配计算,确定增压器型... 为改善低工况条件下因增压压力不足而造成柴油机缸内燃烧恶化问题,将两级增压(two-stage turbocharging,TST)与相继增压(sequential turbocharging,STC)技术相结合.首先,通过推进特性试验进行两级相继增压与柴油机匹配计算,确定增压器型号;其次,利用GT-power软件得到增压器与柴油机联合运行曲线,验证方案的可行性;最后,进行台架试验,分析推进特性和负荷特性下两级相继增压对柴油机性能影响.试验结果表明:推进特性条件下,在0~50%负荷区间,采用单涡轮增压(1TC)可以改善燃烧恶化问题;在50%~100%负荷区间,采用双涡轮增压(2TC)能够进一步提高空燃比,改善缸内燃烧,尤其在60%负荷下,燃油消耗率相比原机降低8.08%;两级相继增压模式在低转速、全扭矩及中高转速、高扭矩运行区域,可实现增压器的良好匹配. 展开更多
关键词 柴油机 两级相继增压 gt-power 增压器匹配
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基于VGT的两级可调增压系统调节特性研究 被引量：2
8
作者 董素荣 刘瑞林 +2 位作者 林春成 张金明 李浩 《汽车技术》 CSCD 北大核心 2018年第11期45-48,共4页
利用两级可调增压器性能试验台,进行了基于VGT的两级可调增压系统调节特性试验,分析了高压级VGT叶片和高、低压级涡轮调节阀的调节能力和调节规律。结果表明,高压级VGT叶片调节能力是涡轮调节阀调节能力的2倍以上,低压级涡轮调节阀调节... 利用两级可调增压器性能试验台,进行了基于VGT的两级可调增压系统调节特性试验,分析了高压级VGT叶片和高、低压级涡轮调节阀的调节能力和调节规律。结果表明,高压级VGT叶片调节能力是涡轮调节阀调节能力的2倍以上,低压级涡轮调节阀调节能力相对较弱。涡轮调节阀全关时,VGT叶片开度由20%增至100%,两级增压器总压比降低14.8%;VGT叶片开度60%,高压级涡轮调节阀由全关到全开,两级增压器总压比下降5.0%。 展开更多
关键词 两级可调增压系统 VGT 涡轮调节阀 调节特性
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径流式涡轮出口旋流测量试验
9
作者 谢文平 薛颖娴 +2 位作者 张琨 邓康耀 杨名洋 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期471-479,共9页
高压级涡轮在非设计工况下由于叶轮高速旋转存在强旋流结构,该流场结构作用于低压级涡轮进口,进而导致低压级涡轮性能产生显著异化效应,该异化效应与旋流的形态相关性大,而现有研究未涉及涡轮出口旋流在不同工况的变化机制,基于自主设计... 高压级涡轮在非设计工况下由于叶轮高速旋转存在强旋流结构,该流场结构作用于低压级涡轮进口,进而导致低压级涡轮性能产生显著异化效应,该异化效应与旋流的形态相关性大,而现有研究未涉及涡轮出口旋流在不同工况的变化机制,基于自主设计的X-型二维恒温热线步进机构探明了高压级涡轮旋流的演化规律.结果表明:涡轮出口旋流形态强烈地依赖于膨胀比和转速,旋流强度随转速增加呈先减后增的非单调变化趋势,且在膨胀为1.1、速比为0.1时发生旋流方向逆转现象;此外,旋流轴向速度和周向速度呈现强耦合的关系.旋流强度与周向速度增加,导致轴向速度分布呈现尾流状(Wake-like)的特征.在脉冲来流条件下,涡轮出口速度波动与脉冲来流频率相同,随着脉冲频率的增加,轴向速度逐渐增加,最大增幅约为5%,但周向速度变化较小. 展开更多
关键词 两级增压 涡轮增效设计 出口旋流 脉冲来流
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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
10
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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