两栖车辆发动机增压匹配及控制策略研究

针对两栖车辆在水陆工况下的功率需求,开展车辆在两种工况下的动力系统增压匹配及控制策略研究。建立了车用发动机在两种工况条件下的一维仿真模型,对增压器、放气阀等关键部件进行了标定,并对整机仿真模型进行了实验验证。以此模型为基础完成了两种工况条件下的增压系统匹配,研究两栖工况下的增压发动机输出特性,制定两种工况下的废气旁通阀开度控制策略。结果表明,计算匹配的增压器和控制策略满足两栖车辆在不同工况下的功率需求。

星型航空活塞发动机增压匹配及控制参数研究

针对某星型航空活塞发动机在高海拔地区的功率衰减问题,开展增压匹配及控制策略研究。利用GT-Power建立星型发动机的性能匹配仿真模型,并通过试验对仿真模型进行了校核;在此基础上匹配了涡轮增压器,建立增压发动机模型。进行了0~8km不同飞行高度条件下的增压匹配与发动机功率随海拔高度的匹配计算;根据计算结果设计了废气旁通阀开度控制策略并得到了喷油点火控制参数的影响规律。研究结果表明:为星型活塞发动机所匹配的废气涡轮增压系统,可使发动机在8km海拔高度时功率恢复到地面功率的83%,较原机8km海拔高度功率提升了90%,可很好满足飞机对发动机高空功率恢复需求。

基于参变量扫值的非道路用柴油机增压匹配

为了解决传统增压匹配方法不能保证所选涡轮增压器与柴油机最佳匹配的问题,以及内燃机是高度的非线性系统,难以使用具体的数学公式来表示某一参数与其他参数之间的相互关系,基于一款非道路用柴油机的设计开发需求,提出了利用参变量扫值进行增压匹配的方法,以GT-Power软件为载体建立相应的增压柴油机模型,通过对不同大小的压气机和涡轮进行参变量扫值计算,在满足柴油机设计指标与耐久性约束的条件下,综合选取了与柴油机匹配良好的涡轮增压器。为了折中增压之后表征机械负荷的最高气缸压力与表征热负荷的排气歧管温度,又通过模拟分析确定了合理的增压压力和燃烧始点。台架试验结果表明:选定的涡轮增压器与柴油机匹配良好,各项性能参数与排放指标均达到了设计要求,合理匹配增压压力和燃烧始点可有效平衡最高气缸压力与排气歧管温度之间的矛盾。参变量扫值方法代替了实际增压匹配的复杂调整过程,并为实际的标定工作提供了一定的借鉴指导。

小型农用柴油机高原增压匹配与适应性研究

中国高原地区运行的农业机械数量众多,为保证在这些地区使用的农业机械具有良好的高原适应性,以一款小型农用柴油机为研究对象,在海拔2000m的地区,根据设计开发目标,通过理论计算选取了合适的压气机和涡轮,并进行了配机试验。基于试验数据,采用GT-Power软件建立了该小型农用增压柴油机的仿真模型,模拟研究了该柴油机关键性能参数随海拔(0、2 000、4 000 m)变化的规律。研究结果表明:选配的涡轮增压器使得该小型农用柴油机达到了高原地区2000m的性能开发目标;在3个海拔下,柴油机与压气机的联合运行线均运行在效率相对较高的区域,并且低速时具有较大的喘振裕度,在高速时离阻塞线也有一定的距离;与平原地区相比,在海拔2 000和4 000 m时,小型农用柴油机的最大转矩分别降低了2.59%和7.19%,与已有的文献结论相比,最大转矩的降幅减小;在高原地区有针对性地进行增压匹配,能够保证柴油机良好的高原运行性能,并有利于提高柴油机的高原适应性。

大功率氢内燃机增压匹配与参数优化

氢内燃机是氢能源利用的有效方式之一,自然吸气的进气道顺序喷射式氢内燃机的功率密度比传统内燃机低,增压中冷技术是提高氢内燃机动力性能的重要手段.基于一款9.73L增压CNG发动机,针对采用氢燃料后的增压匹配难点建立了增压氢内燃机仿真模型,在此基础上完成了氢内燃机增压匹配并对压缩比和进气门开启角度进行了优化.最终的性能预测结果表明：氢内燃机最大扭矩890N·m,比增压前提升了1倍,增压后有效热效率提升7%~15%,主要排放物NOx比排放呈降低趋势;参数满足公交车辆对大功率氢内燃机的要求.

车用高速柴油机增压匹配的数值模拟

对车用高速柴油机增压匹配的数值模拟进行了研究 ,着重解决了废气旁通阀的计算模型、带无叶蜗壳的径流式涡轮特性估算以及管分支处损失的处理等问题。

Z6V190－2型柴油机增压匹配的试验研究

本文主要介绍Ｚ６Ｖ１９０－２型柴油机的研制过程中，为改善柴油机的各项性能指标所进行的增压匹配的试验研究工作，说明了压气机、涡轮机结构参数的调整及其对柴油机性能的影响和供油提前角的调整对柴油机性能的影响，并指出增压匹配调整试验是增压柴油机研制过程中的一个十分重要的环节。

二冲程航空活塞发动机增压匹配研究和优化

针对二冲程航空活塞发动机高空功率下降问题开展增压匹配的相关研究。建立二冲程非增压航空活塞发动机的一维仿真模型,并对仿真模型进行了实验验证;以校验后的非增压发动机模型为基础匹配了增压器,建立增压发动机模型。通过废气涡轮增压匹配进行不同海拔高度条件下的匹配计算;研究高空环境下二冲程增压发动机的工作情况,提出利用排气系统结构优化拓宽增压器的工作范围,利用废气旁通阀控制增压程度方法对增压系统进行优化。获得了在7000 m海拔高度能够实现76%功率恢复的增压型二冲程航空活塞发动机,满足某无人机平台飞行任务剖面对发动机的需求。

电控CNG发动机增压匹配的仿真计算

利用GT-POWER软件对电控CNG(Compressed Natural Gas)发动机建立了仿真计算模型,对某电控CNG发动机与某型增压器的匹配进行了仿真计算.结果表明,该发动机能够与增压器进行较好的匹配,但由于增压器采用了放气阀压力调节装置,致使某些工况下发动机的效率降低.

预测涡轮增压柴油机增压匹配的一种方法

根据四冲程涡轮增压柴油机的通流特点， 假定气流为一元准稳定流动气流， 提出了一种用于分析扫气压比ｐｓ／ｐＴ 与增压柴油机增压系统及运行参数关系的简化的数学模型． 利用该模型可预测和改善涡轮增压柴油机的匹配性能．

GH210混流式增压器与8300ZLD气体机增压匹配的试验研究

本文主要介绍8300ZLD型气体增压机的研制过程中，为实现及改善气体机的各项性能指标所进行的增压匹配的试验研究工作，说明了压气机、涡轮机结构参数的调整及其对气体机性能的影响，并指出增压匹配调整试验是增压气体机研制过程中的一个十分重要的环节。

汽油机增压匹配技术研究课题两项成果通过鉴定

一九八五年一月二十三日,安徽工学院承担的机械工业部属课题汽油机增压匹配技术研究台架试验如期完成,并有两项技术成果通过鉴定。这次鉴定会是由部教育局委托安徽省经委主持召开的。来自天津大学,上海内燃机研究所。

赛车发动机机械增压匹配研究及性能仿真

为了减小限流阀对进气系统的影响,提高赛车发动机的动力性,以凯旋675自然吸气发动机为平台,开发了机械增压动力总成。通过机械结构、数据对比、仿真分析对机械增压器进行选型,确定了最佳的离心式机械增压器型号。利用GT-power软件建立了包括限流阀、机械增压器、中间冷却器、进气系统、排气系统、PID控制等模块的机械增压发动机一维仿真模型。拟合增压器效率MAP图,对发动机进行了性能仿真测试。结果表明,所选增压器与发动机匹配良好。研究结果可为大学生方程式赛车发动机及其他领域赛车发动机研发过程中机械增压器的选型、数据匹配、仿真分析提供一定的研究思路及分析方法。

20RK270型柴油机增压匹配试验分析

以20RK270型柴油机增压器匹配试验为例,探讨增压器匹配的思路以及喷嘴环的通流面积对柴油机性能的影响。通过计算柴油机的增压参数确定增压器型号,利用模拟计算确定喷嘴环的选用范围。根据柴油机实际应用环境,探讨压气机进气温度对柴油机性能的影响以及对增压匹配的要求。经过匹配试验使柴油机满足设计要求。

基于GT_Power的汽油发动机增压匹配仿真分析

主要通过利用GT_POWER一维性能仿真软件,将一款自然吸气发动机改进为涡轮增压发动机,得到了初始匹配和优化匹配的结果,为B10增压发动机的开发提供了理论指导。同时介绍了利用CAE软件进行发动机增压匹配仿真的方法。

重型柴油机二级增压系统匹配仿真研究

为了降低重型柴油机的燃油消耗率,采用GT-POWER软件建立仿真模型,在一台单级可变截面涡轮增压器(variable geometry turbocharger,VGT)柴油机上开展了二级增压匹配与增压系统参数优化工作。仿真结果表明,所提出的二级增压系统在匹配点能够以最高效率运行,在全工况都能提供足够的进气流量;完全关闭低压级废气旁通阀,正交优化高压级废气旁通阀开度和米勒循环度,能够进一步降低二级增压发动机的燃油消耗率;降低级间中冷温度能够降低泵气损失,提高增压压力,温度由100℃降至50℃在标定点能够使燃油消耗率降低约3 g/(kW·h)。对二级增压及参数优化工作的燃油消耗率改善效果进行了试验验证,低速工况燃油消耗率整体有所下降,高效点燃油消耗率下降4.1%。

轻型航空发动机二级涡轮增压匹配模拟

为了使现有轻型航空发动机在海拔高度为10 km的高空保持原有动力性不变,需要采用二级涡轮增压,保持发动机在不同海拔高度时稳压腔内的进气密度与海平面的一致.对原发动机在一级涡轮增压的基础上进行二级涡轮增压匹配.这里采用AVL-Boost软件建模,根据实验校验一级涡轮增压模型,然后建立二级涡轮增压模型.考虑小型离心式压气机高海拔工作特性受雷诺数影响,确定了压气机匹配工作点.计算表明,匹配方案可行,原发动机满足飞行设计要求.

柴油机两级相继增压系统设计与匹配试验研究

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.

进气增压对自由活塞内燃发电机性能影响

采用增压技术可以提高现有自由活塞内燃发电机功率密度.文中针对一台自由活塞内燃发电机,建立了其一维仿真模型并根据试验数据进行了校核.通过模拟增压方式研究了进排气压力、配气相位、进排气管几何尺寸等参数对其性能的影响.设计了电动增压方案并确定了匹配参数,依据此选型了一台电动压气机.研究结果表明:当进气压力超过0.18 Mpa时,自由活塞内燃发电机有效功率超过了10 kW,给气比需保持1.3左右,扫气效率接近90%.此时扫气口需提前约0.74 ms开启,进气管容积也需适当扩大以此来保证充足的进气量和良好的换气品质.匹配结果表明在额定运行频率时自由活塞内燃发电机流通特性线穿过压气机高效区,设计点工况压气机效率超过73%.

柴油机涡轮增压器匹配程序中排气温度预测模型的研究

介绍了三种常用柴油发动机排温计算模型在自主开发的增压系统匹配软件TC-Match中的应用和对比,利用此三种模型对三种发动机分别进行了排温计算,通过计算结果与实验数据比较,分析了排温模型对不同发动机的计算误差以及参数对增压器匹配计算准确度的影响,选定热力学第一定律修正模型为TCMatch程序的排气温度预测模型,提高了TCMatch软件的计算精度,可以满足不同发动机的排温计算要求。