影響渦輪增壓柴油機機械性能的因素

?

影響渦輪增壓柴油機機械性能的因素

機械渦輪增壓系統(tǒng)在渦輪增壓器的末端使用動力渦輪，并且將其與發(fā)動機曲軸進行機械性連接。本研究使用SCANIA 13L柴油機。

通過建模發(fā)現(xiàn)，復(fù)合式渦輪增壓設(shè)置相比單獨渦輪增壓設(shè)置有更好的效果。設(shè)置旁路系統(tǒng)實現(xiàn)的機械渦輪復(fù)合增壓可以使發(fā)動機總功率提升1.2%，平均燃油消耗率改善1.9%。對于發(fā)動機性能的提升通常只能在較高轉(zhuǎn)速中時看出。低轉(zhuǎn)速時發(fā)動機的不良表現(xiàn)主要由動力渦輪產(chǎn)生背壓導(dǎo)致。進一步說明在旁路系統(tǒng)中采用復(fù)合式機械渦輪增壓的重要性。

復(fù)合渦輪增壓系統(tǒng)能夠產(chǎn)生額外高達25.7%的排氣能量，相比單一渦輪增壓系統(tǒng)高11.4%以上，意味著可以在廢氣排放中獲取額外3.7kW的能量，這些能量遠超于車輛的供電系統(tǒng)，但可能會造成交流發(fā)電機排斥反應(yīng)。因此，這種潛能只能通過高效的系統(tǒng)實現(xiàn)，如使用旁路系統(tǒng)以避免渦輪增壓背壓的產(chǎn)生，同時選用高效渦輪機。

研究已經(jīng)很清晰地表明，復(fù)合式機械渦輪增壓能夠有效利用排氣能量而不需要在現(xiàn)有系統(tǒng)上做更多的修改。

Aaron Edward Teo Sheng Jye et al. SAE 2013-01-0103.

編譯：王一瀏