汽油機兩級增壓系統(tǒng)的匹配與性能研究.pdf

1、隨著對發(fā)動機增壓度要求的日益升高，單級增壓技術(shù)已不能滿足未來的發(fā)展需求，因此兩級增壓系統(tǒng)應運而生，該系統(tǒng)可以有效地提高發(fā)動機動力性，改善加速性能和燃油消耗率，以及提高發(fā)動機的瞬態(tài)響應。為此本文通過模擬仿真計算與試驗驗證相結(jié)合的研究手段，主要對兩級增壓汽油機（復合增壓與兩級渦輪增壓汽油機）的匹配和性能進行研究與分析，并與傳統(tǒng)單級渦輪增壓汽油機進行對比分析，為改善增壓汽油機的低速轉(zhuǎn)矩特性、動態(tài)響應特性和燃油經(jīng)濟性等性能提供新的技術(shù)路線。

2、r>　　本文根據(jù)1.4L復合增壓汽油機的實際結(jié)構(gòu)尺寸以及試驗數(shù)據(jù)，應用發(fā)動機性能模擬仿真軟件GT-Power建立了仿真模型，對模型中重要模塊的定義和參數(shù)設置進行了詳盡的說明，并將仿真模型模擬數(shù)據(jù)與試驗數(shù)據(jù)進行對比校核，兩者數(shù)據(jù)吻合較好，驗證了GT-Power仿真模型具有很高的精確性，同時建立并校準了該1.4L單級渦輪增壓汽油機的仿真數(shù)模。
　　基于復合增壓發(fā)動機的性能仿真模型，分析了機械增壓器傳動比、進氣調(diào)節(jié)閥和廢氣放氣閥對發(fā)動機

3、動力性、經(jīng)濟性、泵氣損失、增壓器等方面的影響，總結(jié)了以上性能參數(shù)隨三者變化的規(guī)律特性，并且根據(jù)發(fā)動機與增壓器匹配的原則和要求以及兩級渦輪增壓系統(tǒng)的性能目的，選定了BorgWarner公司提供的KP35型號壓氣機與KP31型號渦輪的增壓器，在復合增壓汽油機模型的基礎上建立了兩級渦輪增壓汽油機的GT-Power仿真模型。
　　通過對發(fā)動機爆震機理的詳細研究，結(jié)合爆震機理建立了一個簡化的GT-Power爆震預測模塊，并通過模擬仿真，優(yōu)化

4、兩級渦輪增壓系統(tǒng)的點火提前角，抑制了兩級增壓發(fā)動機的爆震傾向。
　　最后，根據(jù)發(fā)動機仿真模型的模擬計算，對單級渦輪增壓和兩級增壓系統(tǒng)的低速轉(zhuǎn)矩特性、動態(tài)響應特性和燃油經(jīng)濟性進行對比分析。結(jié)果表明:復合增壓與兩級渦輪增壓發(fā)動機的低速轉(zhuǎn)矩最大比單級渦輪增壓發(fā)動機分別增加了62.80％和54.35％，比油耗最大分別降低了23.45％和22.71％;動態(tài)響應特性由優(yōu)到劣依次為復合增壓、兩級渦輪增壓、單級渦輪增壓發(fā)動機，并且在1500r/m