进气管道对二级压气机效率影响的研究
发布时间：2021-04-10 07:33
近些年,对发动机的排放要求越发严格,使得涡轮增压技术受到了更多的重视。单级离心压气机涡轮增压器在近年应用比较广泛,能够较好的改善发动机动力性和经济性。不仅如此,采用涡轮增压还可以在一定程度上降低排放。但是,单级涡轮增压技术在目前存在着低工况特性差等问题,如低速响应性差、低速转矩不足等;不仅如此,当发动机高原工况使用单级增压时功率损失严重。为了解决单级增压产生的问题,研究者们开始增大发动机增压压比,而这一方法会使得上述问题更加严重。而二级增压通过两台增压器配合,能够改善上述问题,成为研究热点。二级涡轮增压系统能够高效的转化废气能量,压气机的效率高低直接影响二级增压系统的效率高低,从而影响发动机性能的改善。在近些年对二级增压系统的研究较少,而且基本都是基于整体性能的匹配研究,但是,由于二级增压系统安装空间的原因,需要采用弯管进气来满足整体布置要求,弯管进气时便会造成气流损失,对压气机效率产生不同的影响。因此,研究弯管进气对压气机效率造成的影响是很重要的。本文以正在开发的某款二级增压器为研究对象,通过压气机性能实验台对低压级压气机和高压级压气机进行了性能实验,测得了后期计算分析所需要的参数数...
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．５豪沃Ａ７发动机??１．２二级増压系统国内外研究现状??１．２．１二级增压系统国外研究现状??
山东大学硕士论文???—＿．．．．．．．．?；?ｉｎｔ??［００００００！??Ｉ?）?—：…丨．？ｕ??排气管?ｒ－???＿??｜?＝?５＾５?＾－１?中：分器??１—＾??１?＇?ＶＩ??—？中－器??［＼?／ｒＳｘ??低压级丨一／／?）??图１．６?ＢｒｏｇＷａｍｅｒ公司的二级增压系统示意图??ＢｒｏｇＷａｒｎｅｒＴｕｒｂｏ公司开发的这套系统在压气机后均装有中冷器，保证了系??统工作的稳定，提高了增压系统的效率。另外，该系统在高压级涡轮处装有旁通??阀，防止增压器失速。随后公司将此系统安装在一重型柴油机上实验，实验后的??柴油机燃油消耗率下降约６．５％，发动机性能大幅度提高。??ＢｒｏｇＷａｒｎｅｒ公司将此系统配套在了宝马车型以及曼公司的相关车型上【１９】，??公司与宝马公司合作将两级涡轮增压技术与ＶＴＧ技术结合安装在宝马公司的??３．０Ｌ直列６缸柴油机上，发动机性能明显提升，燃油经济性提升４％［Ｍ］，２００７??年在上海车展展示了该技术。公司于２０１６年在北京车展展示了开发出的新型可??调二级增压系统，以及电动装配在涡轮增压器前端或后端的电动机驱动的气体压??缩机?ｅＢｏｏｓｔｅｒ。??二级增压系统的发展，使得增压系统不仅仅应用于大型柴油机，为了取得更??好的低速性能，Ｏｐｅｌ公司开发了一款二级增压系统，系统示意图如图１．７所示。??此系统主要应用于汽车柴油机上，在压气机端配备中冷器，高压级和低压级涡轮??端增加了调节阀和放气阀结构。Ｏｐｅｌ公司将其装配在柴油机上并安装在轿车上??使用。发动机效率提升，油耗降低，排放降低［２１］。??４??
山东大学硕士论文??ｉＴ器?ｄ＾５ＴＧＲ??＊ｉ高压级ｙ?ｕ??■＇?—．．＇????中冷器＿?放气阀??ｗｒｎ＾－?；＾￣—??低压级??图１．７?Ｏｐｅｌ二级增压系统示意图??宝马（ＢＭＷ）公司也开发了一款二级增压系统，如图１．８所示。该系统只??有一个中冷器，安装在高压级压气机端。在ＢＭＷ公司实验过程发现，低压级端??加入中冷器优势不大，于是只在高压级端装了中冷器。不仅如此，系统还在高压??级端装了旁通阀，更好地调节进气压力，同时防止压气机失速损坏增压系统。??ＢＭＷ公司将此系统安装在了一款柴油机上，发动机排放降低，达到了欧ＩＶ标??准??ｌｉｒａ，??Ｌ????＞／ｒ???＼?＇?？?￣?．／?：?＿ｉ＿＿．?圓??图１．８?ＢＭＷ公司的二级增压系统示意图??除此之外，国外一些著名的公司如．ＩＣＢ，Ｓ．Ｅ．Ｍ．Ｔ，?Ｐｅｒｋｉｎｓ等公司也在不断??研宂二级增压系统１２４＿２６］。??除了公司对二级增压的研宄外，国外的很多研宄人员也对二级增压进行了很??５??
【参考文献】：
期刊论文
[1]U型进气管道对某离心压气机性能的影响[J]. 王磊磊,老大中,赵奔,刘恒,杨策. 航空动力学报. 2015(09)
[2]180°进气弯管安装角度对离心压气机的性能影响[J]. 王磊磊,老大中,刘恒,赵奔,杨策. 工程热物理学报. 2014(09)
[3]可调二级增压柴油机旁通阀特性和调节规律的试验[J]. 刘博,胡志龙,李华雷,邓康耀,邢卫东. 内燃机学报. 2012(01)
[4]带90°弯管的离心压气机进口畸变数值研究[J]. 李杜,杨策,陈山,祁明旭. 航空动力学报. 2010(11)
[5]减排——对涡轮增压的新挑战[J]. Ennio Codan,Christoph Mathey,程永陆. 国外内燃机车. 2010(01)
[6]利用二级增压降低Wrtsil四冲程中速柴油机排放[J]. Christer Wik,刘景宝. 国外内燃机车. 2009(04)
[7]带有放气阀的二级增压系统的设计与试验[J]. 魏名山,张志,方金莉,马朝臣,施新,邢卫东. 内燃机学报. 2009(02)
[8]车用二级增压系统匹配方法与模拟计算[J]. 何义团,马朝臣,朱智富,魏名山,韩静. 车用发动机. 2007(03)
[9]二级增压系统压比分配试验研究[J]. 何义团,马朝臣,魏名山,朱智富. 车辆与动力技术. 2007(02)
[10]轿车和商用车发动机的两级调节增压[J]. 钱人一. 汽车与配件. 2005(36)
硕士论文
[1]柴油机匹配二级增压系统性能试验与模拟研究[D]. 胡志林.天津大学 2010
[2]4100QBZL柴油机二级可变增压系统的研究[D]. 王启峰.昆明理工大学 2007
本文编号：3129242
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．５豪沃Ａ７发动机??１．２二级増压系统国内外研究现状??１．２．１二级增压系统国外研究现状??
山东大学硕士论文???—＿．．．．．．．．?；?ｉｎｔ??［００００００！??Ｉ?）?—：…丨．？ｕ??排气管?ｒ－???＿??｜?＝?５＾５?＾－１?中：分器??１—＾??１?＇?ＶＩ??—？中－器??［＼?／ｒＳｘ??低压级丨一／／?）??图１．６?ＢｒｏｇＷａｍｅｒ公司的二级增压系统示意图??ＢｒｏｇＷａｒｎｅｒＴｕｒｂｏ公司开发的这套系统在压气机后均装有中冷器，保证了系??统工作的稳定，提高了增压系统的效率。另外，该系统在高压级涡轮处装有旁通??阀，防止增压器失速。随后公司将此系统安装在一重型柴油机上实验，实验后的??柴油机燃油消耗率下降约６．５％，发动机性能大幅度提高。??ＢｒｏｇＷａｒｎｅｒ公司将此系统配套在了宝马车型以及曼公司的相关车型上【１９】，??公司与宝马公司合作将两级涡轮增压技术与ＶＴＧ技术结合安装在宝马公司的??３．０Ｌ直列６缸柴油机上，发动机性能明显提升，燃油经济性提升４％［Ｍ］，２００７??年在上海车展展示了该技术。公司于２０１６年在北京车展展示了开发出的新型可??调二级增压系统，以及电动装配在涡轮增压器前端或后端的电动机驱动的气体压??缩机?ｅＢｏｏｓｔｅｒ。??二级增压系统的发展，使得增压系统不仅仅应用于大型柴油机，为了取得更??好的低速性能，Ｏｐｅｌ公司开发了一款二级增压系统，系统示意图如图１．７所示。??此系统主要应用于汽车柴油机上，在压气机端配备中冷器，高压级和低压级涡轮??端增加了调节阀和放气阀结构。Ｏｐｅｌ公司将其装配在柴油机上并安装在轿车上??使用。发动机效率提升，油耗降低，排放降低［２１］。??４??
山东大学硕士论文??ｉＴ器?ｄ＾５ＴＧＲ??＊ｉ高压级ｙ?ｕ??■＇?—．．＇????中冷器＿?放气阀??ｗｒｎ＾－?；＾￣—??低压级??图１．７?Ｏｐｅｌ二级增压系统示意图??宝马（ＢＭＷ）公司也开发了一款二级增压系统，如图１．８所示。该系统只??有一个中冷器，安装在高压级压气机端。在ＢＭＷ公司实验过程发现，低压级端??加入中冷器优势不大，于是只在高压级端装了中冷器。不仅如此，系统还在高压??级端装了旁通阀，更好地调节进气压力，同时防止压气机失速损坏增压系统。??ＢＭＷ公司将此系统安装在了一款柴油机上，发动机排放降低，达到了欧ＩＶ标??准??ｌｉｒａ，??Ｌ????＞／ｒ???＼?＇?？?￣?．／?：?＿ｉ＿＿．?圓??图１．８?ＢＭＷ公司的二级增压系统示意图??除此之外，国外一些著名的公司如．ＩＣＢ，Ｓ．Ｅ．Ｍ．Ｔ，?Ｐｅｒｋｉｎｓ等公司也在不断??研宂二级增压系统１２４＿２６］。??除了公司对二级增压的研宄外，国外的很多研宄人员也对二级增压进行了很??５??
【参考文献】：
期刊论文
[1]U型进气管道对某离心压气机性能的影响[J]. 王磊磊,老大中,赵奔,刘恒,杨策. 航空动力学报. 2015(09)
[2]180°进气弯管安装角度对离心压气机的性能影响[J]. 王磊磊,老大中,刘恒,赵奔,杨策. 工程热物理学报. 2014(09)
[3]可调二级增压柴油机旁通阀特性和调节规律的试验[J]. 刘博,胡志龙,李华雷,邓康耀,邢卫东. 内燃机学报. 2012(01)
[4]带90°弯管的离心压气机进口畸变数值研究[J]. 李杜,杨策,陈山,祁明旭. 航空动力学报. 2010(11)
[5]减排——对涡轮增压的新挑战[J]. Ennio Codan,Christoph Mathey,程永陆. 国外内燃机车. 2010(01)
[6]利用二级增压降低Wrtsil四冲程中速柴油机排放[J]. Christer Wik,刘景宝. 国外内燃机车. 2009(04)
[7]带有放气阀的二级增压系统的设计与试验[J]. 魏名山,张志,方金莉,马朝臣,施新,邢卫东. 内燃机学报. 2009(02)
[8]车用二级增压系统匹配方法与模拟计算[J]. 何义团,马朝臣,朱智富,魏名山,韩静. 车用发动机. 2007(03)
[9]二级增压系统压比分配试验研究[J]. 何义团,马朝臣,魏名山,朱智富. 车辆与动力技术. 2007(02)
[10]轿车和商用车发动机的两级调节增压[J]. 钱人一. 汽车与配件. 2005(36)
硕士论文
[1]柴油机匹配二级增压系统性能试验与模拟研究[D]. 胡志林.天津大学 2010
[2]4100QBZL柴油机二级可变增压系统的研究[D]. 王启峰.昆明理工大学 2007
本文编号：3129242
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