可变几何涡轮增压器与发动机稳态匹配模型的研究

首先建立了在稳态工况下可变几何涡轮增压器(VGT)和发动机匹配的数学模型,讨论了建模中的几个关键问题。在此基础上,利用simulink建立了VGT与发动机匹配的模拟模型。通过大量的试验对模型进行了验证,结果表明模型的建立是正确的,应用该模型能较准确地预测各种工况下可调叶片的位置、涡轮流量等。最后,利用该模型模拟了过量空气系数一定时叶片转角随发动机转速、负荷等的变化,以及过量空气系数不同时对叶片转角和增压压力的要求的变化,得出了一些有关可调涡轮增压器匹配和设计的结论。

可变几何截面增压器/废气再循环对重型柴油机性能和排放的影响

将HOLSET400可变几何截面增压器(VGT)应用于CA6DL2-35E3重型柴油机上,并在涡前位置建立了高压回路废气再循环(EGR)系统。在ESC测试循环下分别进行了VGT及VGT/EGR的性能规律试验。试验发现配备此VGT系统的柴油机,试验目标参数均存在特定的VGT开度拐点,而对性能改善最明显的开度均出现在拐点附近。因此采取拐点控制VGT开度可充分发挥VGT的效能,改善除NOx外其余气体排放及燃油经济性。通过VGT驱动废气回流可实现28%高EGR率(转速1330 r/min、25%负荷率)。试验目标参数存在特定EGR率拐点(NOx除外),而在拐点对应EGR率范围内降低NOx排放的同时不会对发动机其他性能参数产生太大影响,具备综合优化发动机气体排放和燃油经济性的潜力。

可变截面涡轮增压器与废气再循环对柴油机排放的影响

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.

大型柴油机可变几何涡轮增压器的研制及试验研究

介绍了一种可变几何涡轮增压器的设计过程。对比了这种可变几何涡轮增压器与原涡轮增压器在性能上的差别。对这种可变几何涡轮增压器进行了台架试验和跑车试验。台架试验结果表明:这种可变几何涡轮增压器有效地提高了发动机在最大转矩点的缸内爆发压力和最大转矩点的转矩,改善了发动机的动力性。加速试验结果表明:安装了可变几何涡轮增压器的发动机的加速时间比原发动机的加速时间缩短了5s。

车用可变几何涡轮增压器喷嘴环叶片初步研究

对应用气动型与对称型喷嘴环叶片的车用可变几何涡轮增压器进行了研究。分别建立了两种喷嘴环三维模型,应用NUMECA软件对配置两种喷嘴环的涡轮进行了流场计算与分析。设计、加工了气动型叶片喷嘴环组件,分别将两种喷嘴环组件装配在同一台增压器上,进行了增压器涡轮性能对比试验。结果表明,气动型喷嘴环涡轮具有更宽广的流量范围,且效率更高。

车用柴油机可变截面涡轮增压器控制系统研究

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。

车用可变几何涡轮增压器执行机构的设计计算

介绍了几种可变几何涡轮增压器 (VGT)执行机构 ,并设计出了一种能够满足驱动力、驱动速度、精度等要求的执行机构 ,对该机构的动力学特性进行了分析和计算 ,并对其性能进行了试验。

可变几何废气涡轮增压器(VGT)的控制系统研究

本文建立了大功率柴油机移动遮挡式可变几何废气涡轮增压器（VGT）的控制系统，对VGT的结构、ECU系统的构成，进行了深入的分析和研究；研制了VGT专用的电液执行器和四连杆机构，完成对VGT开度的连续控制；引入实时信息管理系统的思想，对系统软件进行模块化分层，在满足系统实时要求的前提下为多任务实时控制系统开发了开放式模块化分层的软件结构，完成了多任务实时控制系统的设计，为电控柴油机向柴油机综合电控管理系统的方向发展作了极为有益的探索．

可变截面涡轮增压器控制系统的研究

提出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VNT控制系统 ,对喷嘴环截面积进行实时有效的控制 ,综合提高发动机的稳态和瞬态性能。在自行构建的软硬件系统上进行了试验 ,结果表明该系统简单易行 ,成本低廉 。

可变截面涡轮增压器在船舶柴油机上的应用前景

目前,某些车用柴油机采用可变截面涡轮增压器,改善了车用发动机的动态性能,降低了油耗率。阐述了可变截面涡轮增压器在船舶上应用的限制,指出其应用前景。

基于非线性模型预测的可变截面涡轮增压器控制

针对可变截面涡轮增压器的开度与增压柴油机参数呈非线性关系的问题,提出一种基于反向传播神经网络和量子粒子群算法的非线性模型预测控制算法,通过调节涡轮增压器的开度,控制过量空气系数,从而实现柴油机的进气量与燃油消耗量的快速匹配,使转矩快速达到期望值。仿真分析表明:该方法相比于PID控制,可使增压柴油机更加平稳地完成转矩阶跃,并使增压柴油机具备转矩跟随能力。

博格华纳推出新一代小型柴油发动机涡轮增压器——博格华纳可变几何截面(VTG)涡轮增压器为1.6L柴油发动机设立了新的二氧化碳减排标准

博格华纳推出了新一代小型柴油发动机涡轮增压器，配备MINI最新的1．6L四缸柴油共轨发动机。搭载在“MINI One D”和“One D Clubman”中的新型小型化发动机的输出功率为90马力（66kW），

可变几何涡轮增压器液控执行机构的建模与仿真

简要介绍可变几何涡轮增压器的结构组成和工作原理,分析作为涡轮增压器核心部件的液控执行机构对涡轮增压器性能的影响。基于液控执行机构工作原理建立该液控执行机构的数学模型,利用Simulink仿真平台对该液压控制系统进行数字仿真,得出该液控系统的时域指标,并分析各结构参数对液控执行机构性能的影响。

基于可变高增压方式的航空活塞发动机变海拔工作特性仿真研究

以一台直列四冲程压燃式航空活塞发动机为研究机型,通过GT-Power构建一维热力学模型,首先对比研究了不同海拔下固定截面增压(fixed geometry turbocharger,FGT)、可变几何截面增压(variable geometry turbocharger,VGT)和两级可变几何截面增压(twinvariable geometry turbocharger,TVGT)对发动机性能的影响;然后基于搭建的TVGT增压系统,探究了高、低压级VGT叶片开度对发动机变海拔条件下工作特性的影响。结果表明:在不同海拔和转速工况下,发动机匹配TVGT增压系统后,其海拔适应性更佳。针对TVGT系统,在不同海拔下,当高压级VGT叶片开度位于0.2~0.4范围内,低压级VGT叶片开度位于0.6~0.8范围内时可以获得较高的动力性及经济性。通过对高、低压级VGT叶片开度的优化,在巡航工况转速3397 r/min时可在6000 m海拔下实现106.8%的功率恢复目标,可满足发动机对高海拔工作运行的功率恢复要求。

可变截面废气涡轮增压器控制系统数学建型

废气涡轮增压技术是内燃机节能减排、提高升功率的重要途径之一。该文针对特定结构可变截面废气涡轮增压器,采用解析法,建立了永磁直流电机数学模型、减速机构数学模型、复位弹簧扭矩模型、摩擦阻力力矩模型、四杆连接机构的数学模型,并在上述工作的基础上,基于牛顿第二定律,建立了可变喷嘴废气涡轮增压器控制系统数学模型,为可变截面废气涡轮增压器控制系统的结构设计、性能分析,控制律的设计奠定了理论基础。

可变截面涡轮增压器喷嘴叶片小开度流动特性

利用NUMECA三维仿真软件对某款可变截面增压器(variable geometry turbocharger,VGT)分别在50%开度和10%开度和140 000 r/min工况下,各选取5各工况点进行仿真计算,通过对导叶周围速度场、压力场等宏观现象的分析,探究其在小开度下涡端效率低的原因。结果表明:小开度下流体经过导叶时的加速程度较大,整体速度偏高;导叶沿叶高方向上,压力损失系数较大;这些变化主要是由于导叶出口气流角和叶端间隙泄漏流的综合影响造成的,并且在小开度下叶端间隙泄漏流对主流道的干涉程度较大,对流动损失的影响权重较大。

可变截面涡轮增压器蜗壳流场分析

目前涡轮增压器是车用内燃机中的增压器,可变截面涡轮增压器是涡轮增压器,其流场也会伴随蜗壳形状、叶轮、旁通阀等变化而发生变化,本文对于这些可能存在的状况进行了模拟分析,在实验中得出数据,从而推出结论。

TPR56FV型可变几何涡轮增压器匹配12V265A型柴油机的配套研究

通过TPR56FV型可变几何涡轮增压器与12V265A型柴油机配套,研究了可变几何涡轮增压对改善柴油机部分负荷性能、拓宽柴油机环境应用条件以及降低增压器额定应用转速的影响。配机试验结果表明,通过调节可变几何涡轮(即调节喷嘴环开度),可大幅提升柴油机部分负荷负载率、明显改善环境应用条件对柴油机应用的限制、有效降低增压器额定应用转速。

废气再循环–可变几何截面涡轮增压柴油发动机燃气双环系统建模及协同控制

针对废气再循环(EGR)与可变几何截面涡轮增压(VGT)的柴油发动机,作者联合考虑其燃油动力转速调节回路与气体回路,提出了内外双环稳定动态反馈的控制策略.其中,内环回路是利用Lyapunov函数设计的控制器,控制燃油质量流量来跟踪柴油发动机转速;外环回路则设计EGR–VGT控制器,跟踪气体回路的进排气歧管压力及压气机空气质量流量,并克服了柴油发动机建模中的不稳定零动态问题.同时,研究了气体流量与EGR和VGT阀门开度之间的关系,通过设计流量开度转换模块实现了两者控制的转换.最后,通过专业发动机软件AMESim与仿真软件MATLAB/Simulink的联合仿真试验,验证了该控制策略对柴油发动机燃油动力转速调节与气体回路控制的有效性.

ABB公司的可变几何涡轮增压器

介绍了ABB公司最新推出的TPS系列可变几何涡轮增压器采用的可变喷嘴环技术和0间隙设计技术等；采用最优的材料组合，提高增压器的可靠性。经试验验证，该系列增压器可以降低柴油机油耗，改善排放。