增压器与柴油机的匹配计算

1、增压器与柴油机的匹配计算摘要发动机与增压器的匹配是否良好，对发动机的运行起着十分重要的作用。本文主要的内容是用计算出发动机与增压器匹配的最佳运行点。总结出各种匹配的要求和匹配不好的原因。1.增压参数的确定为了保证发动机与增压器的良好匹配，即达到预定的增压发动机各项性能指标，首先要正确确定增压参数。增压参数主要有：1)增压压力p或压比兀;KK2)空气流量m(Kg/s)或容积流量m(m3/s)；AV3)涡轮前废气平均温度t；T4)大气压力p和大气温度t。00增压参数中最重要的是通过计算正确确定流量m和压比兀。AK如果流量m选择不当，不但使增压器与发动机匹配不好，更A重要的是涡轮流通能力确定不当，从

2、而导致增压压力p远离设计值。而兀KK根据m计算得出，如果m确定不合适，将导致兀有较大的偏差。AAK正确确定p或冗也很重要，如果p选的过低，将造成达不到预定的KKK增压发动机功率和出现发动机排气温度看过高的后果；如果p选的过高，TK又会导致过高的发动机最大爆发压力p以及增压器过高的转速。max在不同的地方大气压力p和大气温度t也是不相同的，这要根据当地的00情况来决定，一般情况是取标准值。网1.1用计算法确定增压参数增压后发动机所需要的空气流量mA（即压气机流量m）为Knga”m增压后发动机所需要的空气流量mA（即压气机流量m）为Knga”m=-ee4.LK36000Kg/s(11)式中g燃油消

3、耗率，Kg/（Kw.h）；ea过量空气系数；”扫气效率。s另外，对四冲程发动机mK又可表示为:1m=nvp”K120hKvs(12)式中n发动机转速，r/min；”发动机容积效率。v故压气机出口的空气密度：- -两式相除：令初期膨胀比P=9,P一般为1.11.7。c直喷式柴油机值为1.152.20,预燃室式柴油机为1.251.40,非增压柴油机偏向上限值，增压柴油机偏向下限值。这里取入=1.5，p=1.4则p=1.5p(125)zcV=1.4V(126)zc2.6.4膨胀过程膨胀过程与压缩过程一样具有热交换和泄漏损失,此外,还发生后燃烧等现象。因此,膨胀过程也是一个变指数多变过程。同样以一个指

4、数不变的多变过程代替,实际的多变指数膨胀过程。令膨胀多变指数n2=1.28选定nJ值后，膨胀终点的压力和温度可从下式求出：P=P,(二)n2=p-(127)bzVOn2bT=T-(L)n2-1=TL-(128)bzVOn2-1bV式中O=二=+为后期膨胀比Vpz2.6.5平均指示压力p与有效功率N的计算ie平均指示压力：九X(p-1)+1n-11(129)(130)(131)p=px隼(130)(131)平均有效压力:p=pXeim式中机械效率m增压四冲程柴油机：n为0.80.92m一般取叩=0.9m平均有效功率：(132)pxVxn=-eh(132)120式中V排量，L；hn转速，r/min

5、。指示功率：Nem(133)2.7发动机与增压器的匹配计算发动机基本参数为:缸径：D=102mm行程：S=100mm缸数：i=4排量：V=3.27Lh额定转速：n=3500r/min最大扭矩转速：n=2625r/min额定功率：N=73Kwe额定扭矩：M=245Kwe增压度为3035%增压匹配计算参数与计算结果（以最大扭矩工况。时为例）：表2.2匹配计算结果表名称计算结果名称计算结果功率：（Kw）67.3空气流量：（Kg/S）0.11转速：（r/min）2625压气机效率：0.8燃油消耗率：（g/Kw.h）215增压器转速：（r/min）最大爆发压力：（MPA）10.9932增压器压比：1.9

6、6涡轮前压力：（MPA）0.1469大气压力：（MPA）0.涡轮前温度：（K）880大气温度：（K）293是判断是否为最后工况输出结果输出结果计算出各种初始值求柴油机各种性能参数根据柴油机型号查参数计算开始图是判断是否为最后工况输出结果输出结果计算出各种初始值求柴油机各种性能参数根据柴油机型号查参数计算开始图1.4匹配计算流程一览图小结：匹配计算是否正确直接关系着增压的好坏程度。发动机与增压器的匹配是发动机、涡轮和压气机三者之间的匹配。本文主要是发动机与压气机之间的匹配。从图1.4可以看出匹配计算的过程。从表1.2的匹配计算结果和图1.2压气机流量外特性曲线比较可以看出，通过匹配计算得到的增压器转速、增压比、空气流量和功率在压气机技术规格范围内，涡轮前的废气温度和增压后的温度也符合要求，压气机的工作效率在高效率线区域内。这些说明了选用的压气机满足要求，柴油机和压气机的匹配良好。参考文献：苏石川杨宗明发动机性能与增压.江苏科技大学机动学院钱耀