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某柴油机增压器匹配计算高东东，王军（安徽江淮汽车股份有限公司，安徽省合肥市230601）[摘要] 利用A VL BOOST软件对某款涡轮增压中冷柴油机进行增压器匹配选型。
通过计算模型的标定，计算结果和试验数据吻合较好，证明计算模型的准确性。
在标定模型的基础上，提高目标扭矩，基于相同的全负荷和增压比，计算增压器1和2的匹配效果。
计算结果表明，增压器1的匹配效果明显优于增压器2，建议选用增压器1匹配新机型。
关键词：柴油机，增压器匹配，模型标定主要软件：A VL BOOSTTurbocharger Matching Calculation of A Diesel EngineGao Dongdong, Wang JunAnhui Jianghuai Automobile Co.Ltd, Anhui Hefei 230601[Abstract] Turbocharger matching and selection for a turbocharged and intercooled diesel engine were done by A VL BOOST software. By calibrating the calculation model, the calculated results had good agreement with the test data, which verified the accuracy of calculation model. On the basis of the calibration model, to boost target torque, matching effects of turbocharger 1 and turbocharger 2 were calculated based on same full load and pressure ratio. The calculation result indicated that matching effect of turbocharger 1 was better than turbocharger 2, so turbocharger 1 is typically recommended to match new model.Keywords: Diesel engine, Turbocharger matching, Model calibrationSoftware: AVL BOOST1引言涡轮增压系统是发动机领域内强化升功率、改善燃油经济性、降低排放和恢复发动机高原动力性的有效技术措施[1-2]。
- 55 -工 业 技 术０ 引言涡轮增压器技术是提高发动机效率、降低燃油消耗、减少废气排放的有效手段。
增压发动机在减小排量的情况下通过提升进气压力能够使相同排量的发动机动力性能提升，同时增压发动机的燃油经济性与自然吸气的发动机相比有所提升。
根据整车车型动力性、经济性的目标要求，该文设计开发了节能高效的涡轮增压发动机。
１ 发动机匹配目标的确定影响增压发动机性能的设计开发内容包括控制系统的标定、进气歧管总成及排气歧管总成的走向、整车进气系统压降和排气系统背压等，但是涡轮增压器的匹配是否优良是最为关键的[1]。
涡轮增压器的匹配结果直接影响燃油经济性和发动机的动力性能（功率、扭矩）。
增压器的匹配内容主要包括方案匹配和性能匹配。
１．１ 发动机设计目标１．１．１ 发动机设计目标参数确定根据整车目标的确定，要求发动机有很好的低速扭矩和中速中负荷的燃油经济性[2]。
具体设计开发的技术目标参数见表1。
１．１．２ 确定压缩比该款发动机为汽油发动机，发动机和涡轮增压器匹配的关键主要避免爆震的产生，所以要控制好发动机排气温度、进气压力、增压器转速范围。
由于增压后排温易升高，所以增压发动机的压缩比要比自然吸气发动机的低，保证燃烧稳定性。
通过对比研究最后确定为压缩比为9∶1。
１．１．３ 确定中冷技术由于增加发动机提升了进气的压力，导致进气温度的升高，为了保证燃烧的稳定性，必须采用冷却系统将进气温度降下来，同时对发动机的动力性、经济性均有提高，经过研究确定采用空对空中冷器冷却增压后的空气温度。
１．１．４ 确定涡轮机的叶片大小涡轮机的大小直接影响了整车的使用性能，影响发动机随油门提升扭矩的 响应速度，由于小涡轮质量轻，低速响应性较好，但这可能要损失高速段的动力性。
通过对于匹配目标的研究确定选择小涡轮增压器进行匹配。
２ 涡轮增压器匹配方案确定２．１ 涡轮增压器匹配方案选择为了保证涡轮增压器匹配的合理性，确定了3款涡轮增压器进行匹配选择，并统一进行编号，具体方案见表2。
涡轮增压器与发动机的匹配与调整1、涡轮增压器与发动机的匹配概述总的来说，发动机与增压器的匹配有三个⽅⾯，即发动机与压⽓机匹配、发动机与涡轮的匹配和压⽓机与涡轮的匹配。
细分的话，应该包括：增压器的压⽓机、增压器的废⽓涡轮、发动机的排⽓管系统、发动机的进⽓系统、中冷器、空⽓滤清器、消⾳器、进排⽓配⽓相位、运转⼯况参数、环境参数等。
2、发动机对压⽓机的要求a、发动机对压⽓机的要求：1）、压⽓机不但要求达到预定的压⽐，⽽且要具有⾼的效率。
即压⽓机效率越⾼，在同⼀增压压⼒时，空⽓温度越低，从⽽得到的增压空⽓的密度就越⾼，增压效果就越好。
2）、不同⽤途的发动机对压⽓机特性的要求也不同。
对于发电⽤的固定式发动机及按螺旋桨特性⼯作的船⽤发动机⼀般的压⽓机特性均能满⾜要求，⽽车⽤发动机由于转速范围宽⼴，故就要求相应的压⽓机特性具有宽⼴的流量范围，⽽且要有较宽的⾼效区。
怎样评价发动机与压⽓机的匹配：1）、需要经试验得出的压⽓机特性曲线，同时要有发动机各转速下耗⽓特性曲线，将发动机的耗⽓特性曲线与压⽓机的特性曲线相叠合就可以看出匹配情况。
2）、发动机的特性曲线应穿过压⽓机的⾼效区，⽽且最好使发动机的运⾏线与压⽓机的⾼效率的等效率圈相平⾏。
对于车⽤发动机，则要求最⼤扭矩点正好位于压⽓机最⾼效率区附近。
如果发动机运⾏线整个位于压⽓机特性右侧，则表明所选的压⽓机流量偏⼩，使联合⼯作时压⽓机处于低效区⼯作，在这种情况下就要重选较⼤型号的增压器，或加⼤压⽓机通流部分尺⼨，使压⽓机特性向右移动。
如果向反，发动机运⾏线整个偏于压⽓机特性左侧，则⼀⽅⾯发动机低转速时压⽓机效率降低，同时有可能出现喘振。
在这种情况下就要重选择较⼩型号的增压器或减⼩压⽓机通流部分尺⼨，使压⽓机特性向左移动。
3）、发动机的⽓耗特性线离开压⽓机喘振线有⼀定的距离。
否则如发动机耗⽓特性曲线离喘振线太近或甚⾄与之相交的话，在联合⼯作时就可能出现喘振。
⼀般，要求发动机低转速的耗⽓特性曲线离开压⽓机喘振线的距离也即所谓的喘振裕度约为10%Gcmin（喘振流量）。
轮机涡轮与压气机匹配优化在现代工业领域，尤其是能源和动力工程中，轮机系统扮演着至关重要的角色。
轮机中的涡轮和压气机作为核心部件，其匹配优化程度直接影响着整个系统的性能、效率和可靠性。
首先，我们来了解一下涡轮和压气机的基本工作原理。
涡轮是通过高温高压的气体膨胀做功，将内能转化为机械能；而压气机则是对气体进行压缩，提高气体的压力和温度，为后续的燃烧或其他过程提供条件。
那么，为什么要进行轮机涡轮与压气机的匹配优化呢？这是因为如果两者的匹配不合理，会带来一系列问题。
例如，可能导致系统的效率低下，能量损失增加。
就好像一辆汽车的发动机和变速器如果不匹配，不仅会影响动力输出，还会增加油耗。
在轮机系统中，效率低下意味着更多的燃料消耗和更高的运行成本。
另外，不匹配还可能引起系统的稳定性和可靠性降低。
比如，可能会出现振动过大、噪声过高、部件磨损加剧等情况，这不仅会缩短设备的使用寿命，还可能导致突发故障，给生产和运营带来严重的影响。
要实现轮机涡轮与压气机的良好匹配，需要考虑多个方面的因素。
其中，流量特性是一个关键因素。
涡轮和压气机的流量需要在不同工况下相互适应，以保证气体的顺畅流动和能量的有效传递。
如果流量不匹配，可能会出现堵塞或倒流的情况，影响系统的正常运行。
压力比也是一个重要的考量因素。
压气机提供的压力需要与涡轮所需的压力相匹配，以确保涡轮能够充分膨胀做功。
如果压力比不合适，就无法实现最佳的能量转换。
还有转速的匹配。
涡轮和压气机的转速需要在工作过程中保持协调，否则会导致传动系统的负荷不均衡，甚至出现失速等危险情况。
在实际的匹配优化过程中，通常会采用先进的设计方法和工具。
数值模拟技术就是其中之一。
通过建立数学模型，对涡轮和压气机内部的流场进行仿真分析，可以在设计阶段就预测其性能，并对设计参数进行优化调整。
试验研究也是不可或缺的手段。
在实际的试验台上，对涡轮和压气机进行各种工况下的测试，可以获得更真实准确的数据，为匹配优化提供有力的依据。
预测涡轮增压柴油机增压匹配的一种方法
苏浩伟
【期刊名称】《华南理工大学学报：自然科学版》
【年(卷),期】1999(27)10
【摘要】根据四冲程涡轮增压柴油机的通流特点，假定气流为一元准稳定流动气流，提出了一种用于分析扫气压比ｐｓ／ｐＴ与增压柴油机增压系统及运行参数关系的简化的数学模型．利用该模型可预测和改善涡轮增压柴油机的匹配性能．【总页数】4页(P107-110)
【关键词】涡轮增压柴油机;增压匹配;扫气压比;柴油机
【作者】苏浩伟
【作者单位】华南理工大学交通学院
【正文语种】中文
【中图分类】TK429;TK421.8
【相关文献】
1.柴油机涡轮增压器匹配程序中排气温度预测模型的研究 [J], 刘秋颖;石磊;李胜达;王振彪;邓康耀
2.进气旁通涡轮增压柴油机的一种匹配计算方法 [J], 周军;张华葆
3.一种用于涡轮增压柴油机的多变量优化控制方法 [J], 叶飞帆
4.一种计算涡轮增压柴油机高原性能的方法 [J], 毕小平;韩树;张更云;骆清国;胡望平
5.涡轮增压柴油机匹配性能的改进方法(英文) [J], 张虹;马朝臣
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涡轮增压器的性能分析与优化设计涡轮增压器是一种广泛应用于内燃机中的动力系统，它通过利用废气能量来增加进气量，提高发动机的功率输出。
在汽车工业中，涡轮增压技术已经成为提高汽车动力性能和燃油经济性的重要手段之一。
本文将对涡轮增压器的性能分析与优化设计进行探讨，希望能够为相关行业的研究人员提供一些参考。
第一部分：涡轮增压器的工作原理与性能特点涡轮增压器是一种基于流体动力学原理的装置，它通过利用废气的动能来带动涡轮旋转，从而使压气机产生高压气体。
涡轮增压器的工作过程可以简单地描述为废气经过涡轮增压器进气口进入涡轮室，在涡轮的作用下产生动力输出，而后经过压气机进入内燃机进行燃烧。
涡轮增压器的性能特点主要表现在以下几个方面：1. 压气机效率：涡轮增压器通过高速旋转的涡轮将废气的动能转化为压缩气体，而压气机效率则决定了涡轮增压器的工作效果。
压气机效率越高，涡轮增压器的压缩比就越大，增压效果也越明显。
2. 涡轮效率：涡轮效率反映了涡轮将气体的动能转化为机械能的能力。
涡轮效率越高，涡轮增压器的工作效率就越高，能更好地提高发动机的功率输出。
3. 涡轮惯性：涡轮惯性是指涡轮增压器响应外部气流变化的能力。
涡轮的惯性越小，涡轮增压器的响应速度越快，能更好地提供动力支持。
4. 叶轮设计：叶轮是涡轮增压器的核心部件，其设计影响着增压器的性能和效果。
合理的叶轮设计能够提高压力比和效率，减小涡轮回转损失，从而提高涡轮增压器的功率输出。
第二部分：涡轮增压器性能分析涡轮增压器性能分析是研究涡轮增压器工作过程中各种性能参数的方法和技术，在优化设计和改进中起着重要的作用。
下面将对涡轮增压器的性能分析方法进行简要介绍：1. 流体动力学模拟：采用数值计算方法，建立涡轮增压器的数学模型，对流体在涡轮增压器中的速度、压力等参数进行计算和分析。
通过模拟不同工况下的流动状态，评估涡轮增压器的性能。
2. 实验测试：通过实验室测试或现场试验的方式，对涡轮增压器的性能进行测量和分析，获取涡轮增压器在不同工况下的参数和工作效果。
涡轮增压器的性能评估与改善涡轮增压器是一种常见的发动机性能提升装置，通过利用废气能量来提高进气量，从而增加发动机的功率输出。
然而，涡轮增压器的性能评估与改善是一个复杂的过程，涉及到多个方面的考虑和优化。
首先，为了评估涡轮增压器的性能，我们需要考虑到其压力比和效率两个关键指标。
压力比是指涡轮增压器出口处与进口处的压力之比，它直接影响到进气量和发动机的功率输出。
而效率则是指涡轮增压器在将废气能量转换为动力输出时的损失程度，高效率的涡轮增压器可以减少能量浪费，提高发动机的燃油经济性。
为了改善涡轮增压器的性能，我们可以采取多种途径。
首先是通过优化涡轮增压器的设计来提高其效率。
这包括改变涡轮叶轮的形状和尺寸，以使得废气在涡轮叶轮上的作用更加充分，提高能量转换效率。
同时，采用先进的材料和制造工艺，减少涡轮叶轮和轴承的摩擦损失，也是提高涡轮增压器效率的关键。
其次，我们还可以通过增加涡轮增压器的压力比来提高发动机的功率输出。
一种常见的方法是采用双涡轮增压器的结构，即一个高压涡轮和一个低压涡轮串联使用。
这种结构可以在一定程度上提高涡轮增压器的压力比，进而增加发动机的进气量和动力输出。
此外，涡轮增压器的性能也与进气系统的布局和设计有关。
充分考虑到进气管道的长度和直径，排气系统的排气阻力等因素，可以减少系统的压力损失，提高涡轮增压器的工作效率。
同时，适当采用增压空气冷却技术，可以提高进气空气的密度，进一步增加发动机的功率输出。
换句话说，在改善涡轮增压器性能的同时，对整个进气系统进行综合考虑是非常重要的。
最后，对于已经安装在发动机上的涡轮增压器，定期的维护和保养也是保持其性能良好的关键。
定期更换涡轮增压器的机油和滤清器，清洗涡轮叶轮和排气管道，确保其正常的工作状态，减少能量损失和故障的发生。
总而言之，涡轮增压器的性能评估与改善是一个综合性的问题。
通过优化设计、增加压力比、合理布置进气系统以及定期维护等措施，可以提高涡轮增压器的工作效率和发动机的性能。
小排量汽油机与涡轮增压器匹配研究
王飞
【期刊名称】《小型内燃机与摩托车》
【年(卷),期】2018(047)002
【摘要】将一款小排量自然吸气汽油发动机改造成增压发动机,根据该增压发动机的进气流量和增压比选择了一款涡轮增压器,利用AVL-BOOST软件建立了小排量涡轮增压汽油机仿真模型,通过试验对模型的准确性进行了分析,并分析了发动机和涡轮增压器之间的匹配情况,对发动机性能进行了预测.结果表明,发动机和涡轮增压器匹配性能良好,动力性能有所提高,燃油消耗率有所降低.
【总页数】5页(P26-30)
【作者】王飞
【作者单位】陕西交通职业技术学院汽车工程学院陕西西安 710018
【正文语种】中文
【中图分类】TK413.5+2
【相关文献】
1.小排量汽油机与涡轮增压器匹配的要求及方法 [J], 王飞;
2.小排量汽油机与涡轮增压器匹配的要求及方法 [J], 王飞
3.汽油机涡轮增压器的硬件匹配 [J], 余光耀;袁观练;李高坚;王国栋
4.汽油机涡轮增压器的硬件匹配 [J], 余光耀;袁观练;李高坚;王国栋
5.压榨动力的快感小排量汽油机&涡轮增压器 [J], 曾俊夫
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涡轮增压器性能检测与故障预测系统的研制涡轮增压器是一种通过压缩空气提高发动机进气量和功率的装置，广泛应用于内燃机、航空航天、汽车等领域。
为了确保涡轮增压器的正常运行和延长其使用寿命，研制一种性能检测与故障预测系统显得尤为重要。
涡轮增压器性能检测与故障预测系统主要由数据采集模块、特征提取模块、故障诊断模块和预测模块组成。
通过传感器对涡轮增压器的涡轮转速、进气温度、增压压力等参数进行实时监测，并将数据传输至数据采集模块。
该模块在数据采集完成后，将数据传输至特征提取模块。
特征提取模块对所采集的数据进行处理和分析，提取涡轮增压器的特征参数，如涡轮转速变化、进气温度波动等。
常用的特征提取方法包括小波变换、离散傅里叶变换等。
通过对特征参数的提取和分析，可以实时监测涡轮增压器的性能状况。
故障诊断模块通过对特征参数进行比对和判断，识别涡轮增压器可能存在的故障类型，如涡轮叶片磨损、压力泄漏等。
本模块主要采用模式识别、人工智能等方法对得到的特征参数进行分析和判断，提高故障诊断的准确性和可靠性。
预测模块通过对涡轮增压器的性能参数和故障类型进行分析，预测涡轮增压器的寿命和故障发生的可能性。
采用统计学方法、模型建立等技术，预测出涡轮增压器的寿命消耗情况和故障发生的趋势，提前进行维护和更换。
涡轮增压器性能检测与故障预测系统能够实时监测涡轮增压器的性能状况，及时发现潜在故障并给出预测，为涡轮增压器的正常运行和有效维护提供了有效手段。
该系统在提高涡轮增压器运行可靠性和使用寿命的也可以降低维护成本和减少因故障带来的不必要损失。
该系统的研制具有重要的实际意义和应用价值。
