背压对发动机性能的影响分析及试验研究

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1、第53卷第8期农业装备与车辆工程2015年8月Vo第l．5353卷第No．88期AGRICULTURALEQUIPMENT&VEHICLEENGINEERINGAugust2015doi：10．3969／j．issn．1673－3142．2015．08．015背压对发动机性能的影响分析及试验研究11111，2李鹏鹏，窦红印，赖泽隆，汪记伟，王瑞平（1．315330浙江省宁波市宁波吉利罗佑发动机零部件有限公司；2．315800浙江省宁波市浙江吉利罗佑发动机有限公司）［摘要］对涡轮增压发动机排气背压对其性能的影响进行理论分析，重点分析了

2、背压对充气效率的影响和排气系统功率损失两个方面。在分析的基础上对某涡轮增压发动机进行了相关试验研究，得到了不同极限背压条件下发动机的外特性数据，重点分析了排气背压对发动机动力性及经济性的影响，可为排气系统设计或选型提供参考。［关键词］背压；涡轮增压；试验；发动机性能；功率损失［中图分类号］U467．2［文献标志码］A［文章编号］1673-3142(2015)08-0061-06AnalysisandExperimentalResearchofExhaustBackPressure’sInfluenceonPerformanceofT

3、urbochargingEngineLiPengpeng1，DouHongyin1，LaiZelong1，WangJiwei1，WangRuiping1，2（1．NingboGeelyLuoyouEnginePartsCo．，Ltd．，NingboCity，ZhejiangProvince315800，China；2．ZhejiangGeelyLuoyouEngineCo．，Ltd．，NingboCity，ZhejiangProvince315800，China）［Abstract］Theoreticalanalysisofexha

4、ustbackpressure’sinfluenceonturbochargingengineperformancewasconducted．Exhaustbackpressure’sinfluenceonvolumetricefficiencyandpowerlossoftheexhaustsystemwereselectivelyanalyzed．Experimentalresearchofcertainturbochargingenginewasconductedbasedonthetheoreticalanalysis；me

5、anwhile，fullloadcharacteristicsdataunderdifferentpeakexhaustbackpressureswasachieved．Exhaustbackpressure’sinfluenceonpowerperformanceandeconomicefficiencywereselectivelyanalyzed，providingguidanceonexhaustsystemdesignorselection．［Keywords］backpressure；turbocharging；test

6、；engineperformance；powerloss0引言统设计或选型提供参考。排气系统的作用是将发动机产生的废气排出1排气背压对发动机性能影响理论分析［1－2］发动机，并最终排放到大气中去。排气背压是1．1排气系统功率损失排气系统设计的重要指标之一，排气背压过高会排气系统的背压是指排气多支管出口处的压造成尾气流通阻力的增大，排气所消耗的发动机力与大气压之间的差值，形成的原因是管道对气功率增多，并降低发动机燃烧效率，从而在一定程流的阻碍和气流之间的摩擦阻碍。排气背压由排［3－6］度上影响发动机的动力性和燃油经济性，排气气过程中摩

7、擦阻力和局部阻力两部分产生，排气背压过小则会造成排气系统设计成本增加，导致过程中的功率损失主要由摩擦阻力损失和局部阻［1］噪声水平变差。力损失两部分组成。摩擦阻力损失发生在排气系本文对涡轮增压发动机排气背压与其性能的统管道壁面上，是由于废气与管道壁面摩擦而产关系进行理论分析，重点分析了排气系统功率损生的，该部分阻力损失的大小由管壁粗糙度和尾失和背压对充气效率的影响两个方面。在分析的气流动速度共同决定。摩擦阻力损失可通过下式基础上对某涡轮增压发动机进行了相关试验研［7－8］进行估算：究，得到了不同极限背压（发动机全速全负荷状态2Lρv

8、ΔEf＝λ··（1）下的背压）条件下发动机的外特性数据，并对试验d2数据进行了详细的剖析。重点分析了不同极限背式中：ρ——流体密度；L——管道长度；d——管压下发动机动力性及经济性的变化，可为排气系道横截面等效直径；λ——摩擦阻力系数