论文部分内容阅读
增压柴油机具有燃油经济性高、动力性好、热效率高等优点,因此目前被广泛应用在公交车上。众所周知,增压柴油机在突然加大负荷时,由于涡轮的迟滞作用,会造成发动机瞬态功率不足、瞬态烟度排放高等问题,尤其是在发动机低转速时更容易出现。这无疑给人类生活和工作环境和身体健康带来了严重的危害。为了解决这一问题,本课题组提出了利用电动增压器进行快速补气的技术路线,并将电动增压器应用到自然吸气式柴油机上。提高了自然吸气柴油机的瞬态响应,并降低了柴油机的瞬态烟度。本研究的目的则是将电动增压器应用到增压中冷柴油机上,解决增压柴油机在突然加速或加载时,由于涡轮的迟滞作用造成的发动机瞬态相应不足、瞬态烟度排放高的问题。为了达到这一目的,要求电动增压器不仅能够降低增压柴油机的自由加速烟度,而且能够降低柴油机的恒负载加速与恒转速加载烟度,同时不影响原机在大负荷时的功率。为此,我们首先搭建了两级电动增压系统试验台架,来研究电动增压器与废气涡轮增压器之间的相互影响关系,并利用热式质量流量计测量了两级电动增压系统在不同增压器转速下各增压管路出口的质量流量变化规律,利用热线风速仪对两级电动增压系统的出口中心流速变化规律进行了测量,最后利用PIV技术对两级电动增压系统级间管路内的流场进行分析。通过一系列的实验研究,找出了影响电动增压器补气效率的因素,选定了电动增压器与增压柴油机的匹配方法,提出了电动增压器与废气涡轮增压器连接的管路设计原则。最终确定了采用90电动增压器与一带有单向阀的旁通气路并联后,再与废气涡轮增压器串联的安装方案,并最终降低了增压柴油机突加油门时(包括恒负载加速与恒转速加载)瞬态烟度。台架实验与道路试验的结果表明:将90电动增压器应用到公交车上后,可以将公交车的自由加速烟度由2.2m-1降至1.4m-1左右,恒负载加速烟度可由3.5m-1降至2.4m-1左右;而如果采用提前供气的方法,可将公交车的自由加速烟度由2.2m-1降至1.1m-1左右,恒负载加速烟度可由3.5m-1降至1.9m-1左右。