两级涡轮增压对轻型柴油机性能影响的试验研究

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1、第40卷第3期小型内燃机与摩托车Vol．40No．32011年6月SMALLINTERNALCOMBUSTIONENGINEANDMOTORCYCLEJun．2011两级涡轮增压对轻型柴油机性能影响的试验研究1121郑尊清尧命发赵令猛刘潜(1－天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室天津3000722－广西玉柴机器股份有限公司)摘要:在某轻型柴油机上设计了两级涡轮增压系统，进行了匹配两级涡轮增压的试验研究。研究结果表明，在较低转速高负荷工况，废气全部流经高压级增压器可以改善经济性，在较低转速低负荷工况，将进气旁通阀和废气旁通阀全开能够减小排气背压和进气节流损失，降低

2、比油耗;在较高转速，进气旁通阀和废气旁通阀全开的经济性更好。经济性优化情况下，两级增压相对原机单级增压可以明显降低低速段和高速段的比油耗，外特性低速段的比油耗最大降幅达到21g/(kW·h)，标定转速也降低了10．5g/(kW·h)，发动机的万有特性经济运行区明显变宽。关键词:柴油机两级涡轮增压性能中图分类号:TK427文献标识码:A文章编号:1671－0630(2011)03－0017－06ExperimentalInvestigationfortheImpactofTwo-stageTurbochargingSystemonLight-dutyDiesel

3、Engine1121ZhengZunqing，YaoMingfa，ZhaoLingmeng，LiuQian1－StateKeyLaboratoryofEngines，TianjinUniversity(Tianjin，300072，China)2－MechanicalEngineeringCollege，GuangxiUniversityAbstract:Atwo-stageturbochargingsystemwasdesignedonaLDdieselengine，andexperimentalinvestiga-tionoftwo-stageturboc

4、hargersmatchingwasconducted．ResultsshowthatthefueleconomycanbeimprovedwhenalltheexhaustgaspassedthroughHPturbochargeratlowspeedhighloadcondition;whentheintakeby-passvalveandexhaustby-passvalvefullyopenedatlowerspeedlowloadcondition，theexhaustbackpres-sureandthethrottlinglosscanbered

5、ucedaswellastheBSFC．Besides，thefueleconomywouldbebetterathigherspeed．Withtheoptimizationoffueleconomy，BSFCoftheenginewithtwo-stageturbochargingsystematlowspeedandhighspeedcanbereducedsignificantlycomparedtosinglestageturbochargingsystem．Atlowspeedcondition，theBSFCofexternalcharacter

6、isticcanreachto21g/kW·handatratedspeeditcanbereducedby10．5g/kW·h，theeconomicregionalsobecamewider．Keywords:Dieselengine，Two-stageturbocharging，Performance引言为了克服常规涡轮增压器存在的缺陷，进一步提废气涡轮增压是现代内燃机的一项关键技术，在高发动机的性能和降低有害排放，提出了多种解决方提高发动机的动力性、经济性和改善排放方面发挥着案，包括高速工况放气系统、低速工况进排气旁通系重要作用。但是常规涡轮增压器与发

7、动机匹配时存在统、电动放气涡轮增压系统、气体喷射辅助涡轮增压系诸多缺陷，不能兼顾发动机高速和低速工况，低速转矩统、可变几何涡轮增压系统和两级涡轮增压系统等，其不足、低速和部分负荷时经济性差，起动、加速性能差，中两级涡轮增压系统是未来的一个重要发展［3～4］瞬态响应性迟缓和冒烟严重等，对于转速和负荷范围方向。要求都比较宽广的车用发动机而言，这些缺陷尤为两级涡轮增压系统通过两个涡轮增压器的选型匹突出［1～2］。配、连接管路设计和相应控制，实现与发动机在更大工作者简介:郑尊清(1973－)，男，副研究员，研究方向为内燃机燃烧排放控制。18小型内燃机与摩托车第40卷况

8、范围的良好匹配。本研究针对一款轻型柴油