车用柴油机涡轮增压器的匹配比较

图 2 两种增压器的中冷温度、压力对比
3.3 燃油消耗率 图 3 为分别采用国产增压器和进口增压器，
图 4 两种增压器的排气温度对比
4 结论
1）中、低转速时，进口增压器和国产增压器的 功率和扭矩基本一致，高转速时，进口增压器的动 力性指标更佳，功率约增加 4 kW，扭矩约增加 18 N·m； 各 个 转 速 下 ， 进 口 增 压 器 的 中 冷 温 度 均 低 于
（上接第 45 页） 国产增压器，中冷温度下降，空气密度增加，有利 于提高柴油机的功率。
2）当 转 速 低 于 1400 r/min 时 ，国 产 增 压 器 的 燃油消耗率较低，最高可降低 4 g/kW·h，当转速高 于 1400 r/min 时，进口增压器的燃油消耗率较低。
3）在 800 ~1800 r/min 转速范围内，柴油机采 用国产增压器时的排气温度均低于进口增压器， 最大降幅出现在 1400 r/min 时，降低约 40℃；当转 速高于 2000 r/min 时， 进口增压器的排气温度略 低于国产增压器。
参考文献
[1] 居钰生,缪雪龙,夏少华 等.我国高速轻型车 用 柴 油 机 现 状 及 其
实现国 3 排放的技术途径[J]. 现代车用动力,2006,(2): 1-5 . [2] 张克松,王桂华,李国祥.电辅助涡轮增压技术的发展综述[J]. 内
燃 机 与 动 力 装 置 ,2008,(2):31-35. [3] 姚春德,周红秀.柴油机加速过程快速补气的电动增压器设计及
涡轮增压技术可以在保证柴油机动力性的前 提下缩小排量，大幅度提高经济性[2]。 现代柴油机 技术不断要求提高其单位质量功率， 涡轮增压技 术已成为内燃机节能减排的核心关键技术。 废气 涡轮增压技术是提高发动机功率、 减少单位功率 体积和重量以及降低燃油消耗率的一项重要措 施。 随着高功率密度、宽转速运行范围柴油机的不 断发展， 增压系统与柴油机匹配的要求也越来越 高，国内、外学者围绕提高柴油机燃油经济性、瞬 态响应性、 降低碳烟排放等课题开展了大量的研
3 结果与分析
3.1 功率和扭矩 图 1 为分别采用国产增压器和进口增压器，
不同转速时， 柴油机功率和扭矩的对比。 可以看 出，中、低转速时，柴油机分别采用进口增压器和 国产增压器，其功率和扭矩基本一致；高转速时， 进口增压器的动力性指标更佳， 柴油机转速为 2100r/min 时 ，相 比 于 国 产 增 压 器 ，柴 油 机 采 用 进 口增压器时的功率大约增加 4 kW，增幅为 2%，扭 矩大约增加 18N·m。
[3] 杨 瑞 昌,刘 若 雷,钟 勇 等.自 然 循 环 加 热 段 内 对 流 传 热 特 性 的 实 验 研 究 [J]. 工 程 物 理 学 报 ,2005,26(3):477-479.
[4] 刘永启,刘瑞祥,高振强．矿井乏风瓦斯热氧化装置[P].中国专利: 200810249860.3, 2010-3-10．
－ 49 －
（下转第 49 页） － 45 －
王晓艳 等： 水平蛇形管内单相流传热特性研究
2011 年 5 月
图 8 换热系数的实验值与计算值比较
图 9 换热系数的实验值与计算值比较
数据进行回归拟合可得：
Nu=0.955Re0.4802Pr-0.289
(5)
换热系数的实验值与利用公式计算的数值进
行对比， 如图 9 蒸汽换热系数的比较其相对误差 在±20%内，说明拟合情况良好。
图 3 两种增压器的燃油消耗率对比
3.4 排气温度 排气温度反映了柴油机的负荷和燃烧完善程
度，由于 SCR、DPF 等后处理装置在柴油机上的推 广应用，排气温度又对上述装置有很大的影响，因 此， 排气温度成为保证柴油机运转可靠性和经济 性的一个重要指标。
图 4 为分别采用国产增压器和进口增压器， 不同转速时，柴油机排气温度的对比。 可以看出， 在 800 ~1800 r/min 转速范围内，柴油机采用国产 增压器时的排气温度均低于进口增压器， 最大降 幅出现在 1400 r/min 时，降低约 40℃；当转速高于 2000 r/min 时，进口增压器的排气温度略低于国产 增压器。
2011 年第 5 期 2（0总11第年23第8 5期期）
农业装备与车辆工程 AGRICULTURAL E农Q业UI装PM备E与NT车&辆V工E程HICLE ENGINEERING
No．5 2011 （Totally 238）
doi：10．3969 ／ j．issn．1673－3142．2011．05．012
引言
近年来， 我国汽车工业发展迅速，2010 年我 国汽车产销量均突破 1800 万辆，内燃机全年总产 量 6700 万台， 成品总产出功率达 11.3 亿 kW，业 内一致认为， 内燃机仍然是未来各种交通运输车 辆、船舶动力、工程机械等装置的主要原动机[1]。 内 燃机消耗了我国 60%以上的石油， 我国的能源使 用效率仅为美国的 26.9%，日本的 11.5%，2010 年 我国石油对外依存度达到 52%， 因此， 内燃机的 “节能减排”具有重大的战略意义。
2 试验设备与方案
2.1 试验设备 试 验 设 备 ：AVL350 测 功 器 ；AVL -439 烟 度
计；MCS-960 油耗仪；DSZ-6 数字式转速表； 表 1 为试验用柴油机的主要技术参数。
表 1 柴油机的主要技术参数
型号 型式 气缸数 缸径×行程 ／ mm 进气方式
YC 6M290N 四冲程 直列、水冷
5 结论
1）由于离心力及二次流的影响，弯头处壁面 温度外侧温度高于内侧温度，且上壁温最低。
2） 利用无量纲准则数 Nu 数拟合了单工质水 和蒸汽的实验关联式， 且最终得出计算结果和实 验数据拟合良好。
参考文献
[1] 陈宜亮,马晓钟,魏化兴. 煤矿通风瓦斯氧化热利用方式[J].中国 煤层气, 2007, (6): 27-30.
收 稿 日 期 ：2011-03-10 作者简介：石露（1972- ），工程师，主要从事内燃机性能匹配与开发。
－ 44 －
究，提出了废气旁通、可变截面涡轮、进排气旁通 以及相继涡轮增压等多种改进措施[3-6]。
本文采用国产和进口两种增压器，通过进行 台架试验，测量了不同转速时，柴油机的功率、扭 矩、中冷温度、中冷压力、燃油消耗率等性能参 数，为柴油机与涡轮增压器的合理匹配提供技术 基础。
[2] Liu Rui xiang, Liu Yong qi, Gao Zhen qiang, et al. Simulation of inner cooling of a reverse flow reactor for lean methane thermal oxidation. Proceedings of the IASTED International Conference Modeling, Simulation, and Identific -ation (MSI2009), Beijing China: 658-665.
不同转速时， 柴油机燃油消耗率的对比。 可以看 出，当转速低于 1400 r/min 时，国产增压器的燃油 消耗率较低，最高可降低 4g/kW.h，
当转速高于 1400 r/min 时， 进口增压器的燃 油消耗率较低，在高转速时尤为明显，最高可降低 3g/kW·h。
图 1 两种增压器的动力性对比
3.2 中冷温度和中冷压力 图 2 为分别采用国产增压器和进口增压器，
车用柴油机涡轮增压器的匹配比较
石露
（江动汽油机制造有限公司，江苏 盐城 224003）
摘要：采用国产和进口两种增压器，通过进行柴油机台架试验，测量了不同转速时，柴油机的功率、扭矩、中冷
温度、中冷压力、燃油消耗率等性能参数，得到高、中、低转速时，进口增压器和国产增压器相关性能指标的比
较结果。
关键词：柴油机；涡轮增压器；匹配
6 110×125 增压中冷
标定功率/转速 ／ kW/（r/min） 最大扭矩/转速 ／ N·m/（r/min）
240/2100 1300/1400
2.2 试验方案 试验时分别采用国产和进口两种增压器，测
石露： 车用柴油机涡轮增压器的匹配研究
2机的功率、扭矩、中冷温度、 中冷压力、燃油消耗率、排气温度等性能参数。
中 图 分 类 号 ：TK421＋．8
文 献 标 识 码 ：B
文 章 编 号 ：1673-3142(2011)05-0044-03
Study on Matching of Diesel Engine Turbocharger Used in Automotives
Shi Lu （Jiangdong Gasoline Engine Manufacturing Co．， Ltd．， Yancheng 224003， China） Abstract： Two kinds of superchargers， respectively domestic and imported are adopted． Through diesel engine bench test， the performance parameters of diesel engine＇s power， torque， inter－cooling temperature， inter－cooling pressure， fuel consumption ratio， etc at different rotating speed are measured． The comparative results of the relative performance parameters of imported supercharger and domestic supercharger at high， medium and low rotating speed are achieved． Keywords： diesel engine； turbocharger； matching