二级增压系统压气机效率的优化策略研究

许允， 亓升林， 刘忠长， 田径， 张龙平， 韩恒

(吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室， 吉林 长春 130025)



二级增压系统压气机效率的优化策略研究

许允， 亓升林， 刘忠长， 田径， 张龙平， 韩恒

(吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室， 吉林 长春 130025)

对配置在1台重型车用柴油机上的二级增压系统进行了性能研究。结果表明：放气阀开启的二级增压系统存在进气能力不足、压气机效率低的问题；关闭二级增压放气阀后，在中、低转速低负荷工况仅采用高压级增压器，而其余工况借助高压级涡轮旁通阀实现进气压力可调，增压系统压气机效率均可超过60%，且最大进气压力可达334 kPa；针对不同工况采用不同增压形式，通过控制涡轮旁通阀开度使二级增压系统进气压力及压比分配得到有效调节，可以改善压气机效率及燃油经济性，为二级增压系统与重型柴油机的性能匹配提供技术参考。

柴油机； 二级增压； 涡轮旁通阀； 压气机效率； 燃油经济性

在重型乘用车以及轻型商用车领域，增压技术在柴油机上的应用日益广泛，低比排放、高功率密度柴油机的研发促进了高增压和超高增压技术的发展，增压技术成为降低柴油机转速和尺寸的关键技术[1-4]。其中二级增压系统既能有效改善VGT结构复杂、工作环境差的缺点，也防止了相继增压在切换过程中出现的压力突增现象，是有效实现高增压比和宽流量范围的技术方案之一[1-4]。国内外众多学者对柴油机匹配二级增压系统后的部分规律进行了研究，相比常规的单级涡轮增压系统，二级增压系统可以克服低速扭矩性能差、EGR引入能力较弱以及瞬态响应性能差等缺点，有利于柴油机在汽车上更为广泛的应用[3-9]。……