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.

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。

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。

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。

可变截面涡轮增压器和可控两级涡轮增压系统简介

在提高发动机效率、改进汽车燃油经济性、降低CO2排放方面，先进的涡轮增压器技术正发挥着日益重要的作用。作为行业的领先者，博格华纳公司一直致力于涡轮增压新技术的研发，本文将介绍博格华纳最新的可变截面涡轮增压器（VTG）和可控两级涡轮增压系统（R2S）技术。

满足欧洲排放法规要求的车用柴油机可变截面涡轮增压器的开发

乘用车应用涡轮增压器最初的目的是为了提高发动机的输出功率,而今已成为发动机小型化和改善燃油经济性的重要手段。在欧洲,柴油机的应用从以往的紧凑型轿车扩展到中型车,其应用范围日益扩大。在这种情况下,发动机高负荷运转的频率增加,包括整体耐久性、低速扭矩及加速性在内的各项性能变得更加重要,同时还要在改善燃油经济性的前提下满足严格的排放法规要求,这些都使可变截面涡轮增压器的应用成为必然。介绍了三菱重工公司开发的可变截面涡轮增压器,它不仅能用于普及型的小型柴油机,同时还适用于为中级以上车型配套的发动机,在实现低成本的同时,能确保较高的动力性能和可靠性。

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。

可变喷嘴涡轮增压器喷嘴环叶片位置对柴油机性能的影响

针对普通废气涡轮增压器低速响应和高速功率不能同时兼顾的特点,对可变喷嘴涡轮增压器(VNT)进行了试验研究。通过试验分析了喷嘴环叶片位置对柴油机性能的影响,并得到了VNT的优化脉谱。同时进行了VNT的瞬态响应研究。研究结果表明:VNT通过改变涡轮喷嘴环面积可与柴油机各工况实现最佳匹配,燃油消耗率在全工况范围内明显改善,在高速低负荷时燃油消耗率降低最多,达到了10%;通过增加低速的进气量,VNT对柴油机低速高负荷工况性能有明显改善,扭矩约增加15N·m,油耗率降低2%,烟度从原机4.5 BSU降低到2.5 BSU;通过与原机外特性的对比,在中高速的NO_x和烟度排放与原机相差不大,在低速区NO_x增加约100×10^(-6),烟度降低2 BSU,在整个转速范围内油耗率降低2%～3%。

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。

可变喷嘴涡轮增压器电控系统的设计与匹配

为研究可变喷嘴涡轮增压对车用发动机性能的影响,针对国内研发的车用可变喷嘴涡轮增压器开发了电控系统。该电控系统采用MC68HC11E9单片机为微控制器,以进气歧管内的增压压力为控制目标,控制算法采用数字PID控制。在发动机台架上进行了装有国内研发的可变喷嘴涡轮增压器电控系统的6缸发动机的匹配和稳态试验,试验结果表明采用国产可变喷嘴涡轮增压器对发动机性能有较大的改善。

浅析柴油机可变截面涡轮增压器在使用中不容忽视的问题

本文在简要说明柴油机可变截面涡轮增压器的工作特点的情况下,通过在实验室对两台1.5L排量的柴油机的性能试验过程中可变截面涡轮增压器出现的问题,就相同结果的不同原因进行了分析,证实了可变截面涡轮增压器在使用中不容忽视的问题。

可变喷嘴涡轮增压器与柴油机匹配的数值模拟

利用GT-Power一维仿真软件,建立了J90S固定截面涡轮增压柴油机WD615.50的仿真计算模型,并与试验数据进行对比,验证模型的准确性。在此基础上,将原机的J90S固定截面涡轮增压器改为JK90S可变喷嘴涡轮增压器,建立可变喷嘴涡轮增压柴油机的仿真计算模型,对JK90S与WD615.50柴油机的匹配规律进行数值模拟。数值模拟结果表明:与固定截面涡轮增压器相比,在柴油机低速工况下,通过关小可变喷嘴涡轮增压器喷嘴环叶片的开度,柴油机进气更加充足,功率及转矩稍有增加,经济性有所改善。根据数值模拟结果,确定了最佳喷嘴环叶片开度随柴油机转速及负荷的变化规律。

JK60S可变截面涡轮增压器

涡轮增压器是利用发动机排出的具有一定脉冲能量的高温、高速废气驱动增压器的涡轮高速旋转，带动与涡轮同轴的压气机叶轮高速旋转，吸人新鲜空气压入发动机气缸，即提高发动机进气压力，增加进气量，使燃烧更充分、更完全，降低排放污染，是一种节能、增效的高科技环保产品。

可变喷嘴涡轮增压器对车用柴油机瞬态性能的影响

应用自行开发的柴油机瞬态工况测控系统和VNT电控系统,试验研究了可变喷嘴涡轮增压器对车用增压中冷柴油机瞬态工况下烟度、增压压力、燃油消耗量及空燃比等性能参数的影响规律。研究结果表明,在典型瞬态工况下适当减小VNT的开度可以改善进气响应、增加进气充量,选取合理的VNT开度可以降低排气烟度,低速增负荷工况排气烟度可降低34%,但喷嘴环开度过小,将导致增压器效率下降,进气量降低,排气烟度增加。

可变喷嘴涡轮增压器电控系统设计

针对GT35V可变喷嘴涡轮增压器开发了一套涡轮开度电控系统。该系统以步进电机为核心元件,以MCS-51系列单片机及其扩展为电控单元,采用模块化的设计结构完成了控制软件的编制。通过电控系统调试及其在CA6DE1-21K柴油机上的标定试验,表明该系统具有结构简单、可靠性好、精度较高等特点。