1、無 MAP 增壓器性能的方法1迎 2，3，（濰柴動(dòng)力，濰坊）摘要 以一臺(tái)增壓柴油機(jī)為研究對象，提出了一種針對無 MAP 增壓器性能無 MAP 增壓器的性能提供指導(dǎo)性意見。：柴油機(jī) 增壓器的方法，為主要： AVL BOOSTPerformance prediction method of turbocharger without MAP and dataYingying Wang1 , Bo Wang2, Xiaojiao Lang 3Weichaier Cmpany.,. WeiAbstract Taking a turbocharged diesel engine as the resear

2、ch object, this p performance prediction method of turbocharger without MAP and data.Keywords: Diesel EngineTurbochargerSoftware: AVL BOOSTr puts forward a1. 前言通過熱力學(xué)進(jìn)行性能時(shí)，需要增壓器廠商提供詳盡的 MAP 圖及對應(yīng)的數(shù)據(jù)。然而國內(nèi)的廠商現(xiàn)階段只能提供壓氣機(jī) MAP 和數(shù)據(jù)，渦輪機(jī) MAP 及數(shù)據(jù)基本不能提供。本文以一臺(tái)六缸、直列、直噴、增壓柴油機(jī)為研究對象，提出了一種針對無MAP 增壓器性能的方法。2. 模型建立2.1 發(fā)參數(shù)

3、研究課題與發(fā)參數(shù)無關(guān)，鑒于公司需求，發(fā)參數(shù)暫不。此款柴油機(jī)是增壓柴油機(jī)，在無增壓器 MAP 及數(shù)據(jù)的條件下進(jìn)行 5000 米高原性能預(yù)測。2.2 模型建立根據(jù)發(fā)實(shí)際結(jié)構(gòu)尺寸建立熱力學(xué)模型，如圖1 所示。其中C1-C6 表示六個(gè)氣缸，TC1表示增壓器，SB1 和 SB2 表示發(fā)進(jìn)排氣系統(tǒng)的邊界，PL1 表示進(jìn)氣總管，MP1-MP6 表示測點(diǎn)，即試驗(yàn)當(dāng)中的溫度、壓力、流量傳感器，1-19 表示各部分之間的連接管路。1PL11C1C2C3C4C5C6MP3813J3 141079J1J2 1117MP4MP1MP518TC1SB119MP6SB2圖 1 AVL BOOST 熱力學(xué)模型模型標(biāo)定DC 值

4、的確定方法在 AVL BOOST 簡單增壓器模塊中，DC 值可以表征渦輪的尺寸，一定程度上可以反映增壓器的結(jié)構(gòu)。通過對相似機(jī)型平原全 MAP 增壓器在外特性上的研究可知，DC 值會(huì)隨轉(zhuǎn)速降低而有所降低，如圖 2 所示。圖 2 相似機(jī)型平原外特性 DC 值3.2 平原模型標(biāo)定根據(jù)平原試驗(yàn)數(shù)據(jù)，針對增壓后壓力、功率、扭矩及油耗率進(jìn)行標(biāo)定，標(biāo)定結(jié)果如圖2-5 所示，可知誤差范圍在合理范圍內(nèi)，進(jìn)而確定出平原的 DC 值，如表 2 所示。1201008060試驗(yàn)值仿真值402001500轉(zhuǎn)速（r/m in）200025002500轉(zhuǎn)速（r/m in）圖 3 功率試驗(yàn)值與仿真值的對比圖 2 增壓后壓力試驗(yàn)

5、值與仿真值的對比2增壓后壓力（KPa）功率（kW ）1615J4MP2 234512180440170240160400050010圖 4 扭矩試驗(yàn)值與仿真值的對比圖 5 油耗率試驗(yàn)值與仿真值的對比表 2 平原模型 DC 值3.3 4100 米高原模型標(biāo)定根據(jù) 4100 米高原試驗(yàn)數(shù)據(jù)，針對增壓后壓力、功率、扭矩及油耗率進(jìn)行標(biāo)定，標(biāo)定結(jié)果如圖 6-9 所示，可知誤差范圍在合理范圍內(nèi)，進(jìn)而確定出 4100 米高原的 DC 值，如表 3所示。160140120100806040200050轉(zhuǎn)圖 6 增壓后壓力試驗(yàn)值與仿真值的對比圖 7 功率試驗(yàn)值與仿真值的對比1000270900250800230

6、70021019060050017040015005001000轉(zhuǎn)05圖 8 扭矩試驗(yàn)值與仿真值的對比圖 9 油耗率試驗(yàn)值與仿真值的對比3扭矩（N m ）增壓后壓力（KPa）扭油耗率（g/kW .h）功率（kW ）油耗轉(zhuǎn)速DCr/min-20000.15517000.1514000.14510000.148000.14表 34100 米高原模型 DC 值由于增壓器在平原和 4100 米時(shí)的 DC 值不同，依據(jù)趨勢在進(jìn)行 5000 米性能DC 值增大 0.005，如圖 10 所示。時(shí)將圖 105000 米高原 DC 值4. 5000 米性能在 4100 米模型基礎(chǔ)上改變邊界條件進(jìn)行 5000 米

7、性能所示。表 4高原環(huán)境條件參數(shù)，高原環(huán)境條件參數(shù)如表 4將 5000 米高原的壓力、溫度及 DC 值帶入模型，不限油的情況下，發(fā)的聯(lián)合運(yùn)行線如圖 10 所示。同平原及 4100 米高原聯(lián)合運(yùn)行線相比，當(dāng)發(fā)在 5000 米高原上運(yùn)行時(shí)，額定轉(zhuǎn)速會(huì)超出增壓器允許的轉(zhuǎn)速，并且低轉(zhuǎn)速過量空氣系數(shù)小于 1，會(huì)產(chǎn)生冒黑煙的現(xiàn)象。針對 5000 米高原，對發(fā)采取限油的措施。4P0（bar）T0（）0m1.02254100m0.623215000m0.540轉(zhuǎn)速DCr/min-20000.16517000.1614000.15510000.158000.15圖10 5000 米不限油時(shí)發(fā)聯(lián)合運(yùn)行線圖11 5000 米限油時(shí)發(fā)聯(lián)合運(yùn)行線為了降低額定點(diǎn)的增壓器轉(zhuǎn)速，噴油量相對 4100 米降低 10%，限油后的聯(lián)合運(yùn)行線如圖 11 所示，此時(shí)增壓器最高轉(zhuǎn)速為 114000r/min，而增壓器允許的最高轉(zhuǎn)速是 120000r/min，滿足5%的設(shè)計(jì)要求。平原、4100 米高原及 5000 米高原功率對比如圖 12 所示，5000米額定轉(zhuǎn)速的功率同平原相比，會(huì)下降 19.3%。圖 12 功率對比5. 結(jié)語