重型柴油机两级涡轮增压技术研究和探讨.pdf

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1、第6期内燃机No．62011年12月InternalCdmbustionEnginesDec．2011摘要：两级涡轮增压技术能够显著提高柴油机的升功率，改善柴油机低速扭矩，降低排放和油耗，因此我们特从两级涡轮增压技术的原理、结构、特点和优势等几个方面展开了分析、研究和探讨，举例说明了国内外在两级涡轮增压技术方面的应用，并结合增压器开发实践指出了两级涡轮增压技术开发的过程和步骤。关键词：重型柴油机；两级涡轮增压；技术研究；国V中图分类号：TK421文献标识码：B文章编号：1000—6494(2011

2、)06—0014—04TheTechnologyResearchandDiscussofTwoStagedTurbochargerforHeavyDieselEngineZHOUCheng—yao，AIJun，ZENGHui，LIAOYun，PANHang—yu’(1．HunanTyenMachineryCo．，Ltd．，Hengyang421005，China；2．ZoomlionHeavyIndustryScience&TechnologyDevelopmentCo．，Ltd．，Changsh

3、a410013，China)Abstract：Twostagedturbochargedtechnologymayimproveremarkablytheperpowerofdieselengine，improvethetorqueofdieselengineinlowrunningspeed，andreduceemissionsandfuelconsumption，SOweanalyze，researchanddiscussitaboutprinciple，configuration，chara

4、cteristicandadvantageandSOon．Thisarticleillustratesthedomesticandoverseasapplicationoftwostagedturbochargedtechnology，andilluminatestheresearchanddevelopmentprocessofit．Keywords：heavydieselengine；twostagedturbocharging；technologyresearch；NationV．0前言高效

5、、节能、环保是发动机技术发展的主要目标，涡轮增压技术可大大改善发动机的动力性、在环境污染日益严重和能源日益短缺的今经济性，降低尾气中的污染物排放。我国现有发动天，机动车污染已成为我国空气污染的重要来源，机采用普通带阀增压器和高压共轨，SCR，EGR，石油资源也越来越少。因此国家大力提倡低碳生DOC，POC等技术可满足国Ⅲ、国Ⅳ排放标准要活，非常重视汽车节能减排。北京已于2008年实施求，但已较难满足国V排放标准。纵观国际柴油机柴油发动机和汽车国Ⅳ排放标准，其他地区也将于技术发展路线，可变几何截面涡

6、轮增压技术2012年、2013年实施柴油发动机和汽车国Ⅳ排放标(VNT，VGT等)和两级增压技术将成为满足国V准，有消息称北京近两年即将实施国V排放标准，排放标准非常重要的措施。由于可变几何截面涡轮其他地区也会随后开始执行。从更趋严格的排放标增压系统所能达到的压比有限，所能调节的范围有准看，排放标准从国Ⅲ、国Ⅳ提高到国V，颗粒和限，又由于两级增压技术具有较高的系统效率和良NO降低的幅度非常大，因此发动机开发的难度越好的匹配性能，故两级增压技术将逐渐成为国V柴来越大。油机开发中重要的开发方案，特别是

7、高原地区汽车和重型国V排放汽车。作者简介：周成尧(1981一)，男，湖南永州人，工程1两级涡轮增压技术简介师，主要从事涡轮增压器研究与开发工作。收稿日期：2011—08—13两级涡轮增压技术指采用两个涡轮增压器串内燃机2011年12月见，它的原理为，空气经低压级压气机压缩、第一没有复杂的可变机构，因此增压器不易出现卡死等级中冷器冷却后，进入高压级压气机进一步压缩，故障，这提高了增压系统的可靠性和耐久性。再经第二级中冷器进一步冷却后通过进气总管进入g．两级增压器不涉及可变截面涡轮增压器的气缸。从排气

8、来看，如果发动机处在低速，则旁通专利问题。阀关闭，所有的排气依次经高压级和低压级涡轮机当然，两级增压技术也存在一些不足之处：膨胀后排入排出。如果发动机处在高速大负荷工a．较普通带阀增压器和可变截面增压器，两况，则旁通阀打开，部分排气不经高压级涡轮机，级增压器油路、气路复杂些，在因此增压器在发动直接经低压级涡轮机膨胀后排出，以降低高压级涡机上布置相对困难些，特别是在空间较小的轻型汽轮机的涡轮功和进气压比，使进气压比不至于超过车内。极限要求，增压器不至超速等。b．两级增压发动机增压压比