柴油机高原适应性研究及压气机流场分析

刘应材，雷基林，申立中，邓晰文，宋国富，刘 康

(1.昆明理工大学 云南省高原排放重点实验室，昆明650500；2.昆明云内动力股份有限公司，昆明 650200)

0 概述

中国高原地区面积辽阔，海拔高且海拔变化范围大，柴油机作为重要动力源，在高原地区经济发展、交通运输与国防建设中起着重要的作用。随着高原地区经济发展与排放法规的加严，要求柴油机具有高性能及较好的高原适应性。高原环境大气压力与温度较低，空气稀薄，进气量不足，空燃比下降，燃烧恶化，是造成高原柴油机综合性能下降的主要因素[1-2]。涡轮增压技术能增大高原环境下进气量，改善柴油机高海拔工作性能，有利于提高柴油机高原适应性。平原工况下匹配的涡轮增压器在高海拔工况下能量分配不合理，增压匹配特性失衡，造成柴油机性能恶化及适应性较差等问题，需要开展增压柴油机高原适应性研究。

改善高原柴油机的性能，可以提高柴油机高原适应性。高原环境空气稀薄，进气量不足且含氧浓度低，油气混合较差，是导致柴油机高原适应性较差的主要原因。因此，改善柴油机性能的研究工作主要从增加进气量、提高氧浓度及研发含氧替代燃料等方面进行。增压技术对高原柴油机增加进气量有一定补偿作用，是改善高原柴油机性能的有效手段之一。文献[3]中在2 000 m海拔下兼顾平原与 4 000 m 海拔性能进行增压匹配，使海拔2 000 m和 4 000 m 的最大转矩降幅为2.59%和7.19%，柴油机的高原适应性较好。文献[4]中采用可调涡轮增压系统，在 4 000 m 海拔下柴油机各转速工况的功率较平原环境降幅度均不到4%。……