车用柴油机涡轮增压器的匹配比较

较结果。
关 键 词 ： 油机 ； 柴 涡轮 增 压 器 ； 配 匹
中 图分 类 ＂ ：Ｋ ２ ＊ ￣ Ｔ ４ １． ８
文 献标 识码 ： Ｂ
文 章编 号 ：６３ ３４ （ｏ ｏ — ０ ４ ０ １７ — １２ ｌ）５ ０ ４ — ３ ２ １
Ｓｔ ｙ ｏ Ｍ ａ ｃ ｎ ｆＤｉ ｓ ｌＥｎ ｉ ｕｄ ｎ ｔ ｈｉ ｇ ｏ ｅ ｅ ｇ ｎｅ Ｔｕｒ ｃ ｒ ｅ ｅ ｉ Ａｕ ｏ ｂｏ ｈａ ｇ ｒＵｓ ｄ ｎ ｔ ｍｏｔｖ ｓ ｉｅ
压 器 ， 转速 为 １０ ～ ６ ０／ ｎ时尤 为 明显 ． 在 ４ ０ １０ ｒ 力平 均下 降 约 １ｋ ａ ８ Ｐ 。进气 中冷 温度 下 降后 ， 气 密度 增加 ， 入 气缸 的空气 量增 空 进
加， 有利 于提 高柴 油机 的功 率
转 速 ／／ｆ ｒｉ ｎｎ
ｐ ｆ ｒ ｎ ｅ ｐ ｒ ｍｅ ｅｓ ｏ ｅ ｅ ｎｇｎ ｓｐｏ ｒ ｔｒ ｅ， ｉｔ ｒ ｃ ｏｉ ｇ ｔ ｍｐ ｒ ｔ ｅ， ｉｔ ｒ ｏ ｌｎ ｅ ｓ ｒ ｅｒｏ ｍａ ｃ ａ ａ ｔ ｒ ｆｄｉｓ ｌｅ ｉｅ＇ ｗｅ ， ｏ ｑｕ ｎ ｅ － ｏ ｌｎ ｅ ｅ ａｕｒ ｎ ｅ －ｃ ｏｉ ｇ ｐｒ ｓｕ ｅ，ｆ ｌｃ ｓ ｕｅ ｏｎ ｕｍｐｉ ｎ ｔｏ ｒｔ ａｉ ｅｅ ｔｄｉ ｅ ｅ ｏ ａｉ ｇ ｓ ｅ ｄ ａ ｅ ｍ ｅ ｓ ｅ ｏ， ｔ ａ ｆ ｒ ｎｔｒ ｔｔｎ ｐ ｅ ｒ ａ ｕｒｄ．Ｔｈｅ ｃ ｍｐａ ａｉｅ ｅ ｕ ｔ ｆｔ ｅａｔｖ ｅ ｏ ａｎ ｅ ｐａａ ｏ ｒｔｖ ｒｓ ｌｓ ｏ ｈｅ ｒ ｌ ｉｅ ｐ ｒ ｒｍ ｃ ｒｍｅｔｒ ｆ ｉ ｏ ｔｄ ｆ ｅ ｓｏ ｍｐ ｒｅ
Ｓ ｈｉＬｕ
（ｉｎ ｄ ｎ ａ ｏｉｅＥ ｇｎ ｎ ｆｃｕｉｇＣ ． ｔ． Ｊａ ｇ ｏ ｇＧ ｓｌ ｎ ｉｅＭａ ｕａｔｒｎ ｏ，Ｌ ｄ，Ｙａ ｃ ｅ ｇ２ ４ ０ ｎ ｎ ｈ ｎ ２ ０ ３，Ｃ ｉａ ｈｎ ）
Ａｂ ｔａ ｔ ｗ ｉ ｄ ｆｓ ｐ ｒ ｈ ｒ ｅ ｓ ｅ ｐ ｃ ｉｅｙ ｄ ｍｅ ｔ ｎ ｍｐ ｒ ｄ ａ ｅ ａ ｏ ｔ ｄ Ｔ ｒ ｕ ｈ ｄｅ ｅ ｎ ｉ ｅ ｂ ｎ ｈ ｔｓ ，ｔ ｅ ｓ ｒ ｃ ：Ｔ ｏ ｋ ｎ ｓ ｏ ｕ ｅ ｃ ａ ｇ ｒ ，ｒ ｓ ｅ ｔ ｌ ｏ ｓｉ ａ ｄ ｉ ｏｔ ｒ ｄ ｐ ｅ ． ｈ ｏ ｇ ｉｓ ｌｅ ｇｎ ｅ ｃ ｅ ｔ ｈ ｖ ｃ ｅ
图 ４ 两 种 增 压 器 的排 气 温 度 对 比
４ 结 论
１中、 ） 低转 速 时 ， 口增 压器 和 国产增 压器 的 进 功 率 和扭 矩基 本一 致 ， 高转 速 时 ， 口增压 器 的动 进
图 ２ 两 种 增压 器 的 中冷 温 度 、 力 对 比 压
力 性指 标 更 佳 ， 率 约增 加 ４ ｋ ， 功 Ｗ 扭矩 约 增 加 １ ８
图 １ 两 种 增 压 器 的 动 力 性 对 比
３２ 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 ． 不 同转 速 时 ， 油机 中冷 温度 和 中冷 压力 的对 比 。 柴
可 以看 出 ， 各个 转速 下 。 油机 采 用进 口增压 器 的 柴
ｓ ｐ ｒ ｈ ｒ ｅ ｎ ｏ ｓｉ ｓ ｐ ｒ ｈ ｇ ｒａ ｉｈ，ｍｅ ｉ ｍ ｎ ｏ ｏａ ｉｇ ｓ ｅ ｄ ａ ｅ ａ ｈ ｅ ｅ ． ｕ ｅ ｃ ａ ｇ ｒａ ｄ ｄ ｍｅ ｔ ｕ ｅ ｃ ａ ｅ ｔ ｇ ｃ ｒ ｈ ｄｕ ａ ｄ ｌｗ ｒ ｔｔ ｐ ｅ ｒ ｃ ｉｖ ｄ ｎ
行 对 比 ，如 图 ９蒸 汽换 热 系数 的 比较 其相 对误 差 在 －０ ＋ ％内 ， 明拟 合情 况 良好 。 ２ 说
８ｏ ｏ ０
６ ｘ】 【 Ｏ
５ 结 论
１ 由于 离 心 力及 二 次 流 的影 响 ， 头 处壁 面 ） 弯
４ ０００
２ ｘ） （ ０
温度 外侧 温 度高 于 内侧温 度 ， 上壁 温 最低 。 且
—— —
型式
四 冲程 直 列 、 水冷
６ １ ０ｘ１ １ ２５
气 缸 数
缸 径 ｘ 程／ｍｍ 行
进 气 方式 标 定 功率 ／ 速 ／ Ｗ／ｒ ｉ） 转 ｋ （ｒ ｎ ／ ａ 最 大扭 矩 ， ／ ｍ （ ｍ ｎ 转速 Ｎ・ ／ｒ ｉ） ／
增 压 中冷
２ ／ ｏ ４ｏ２１ ｏ １ Ｏ０ １ ３ ， ）
Ｋｅ ｙｗｏｒ ｓ：ｄ ｅ ｅ ｎｇｎｅ；ｔ ｂ ｃ ｒ ｅ ；ｍ ａｃ ｎ ｄ ｉ ｓ ｌｅ ｉ ｕｒ ｏ ｈａｇ ｒ ｔｈｉｇ
引言
近年 来 ，我 国汽 车工 业 发展 迅 速 ，０ ０年 我 ２１ 国汽车产 销量 均 突破 １０ ０万 辆 ， ８ 内燃机 全 年总产
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Ｉ 。
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 ， 幅度 提 高经济 性【 大 ２ ］ 。现代 柴油 机
２ 试 验设 备 与 方 案
２１ 试 验设 备 ．
试 验 设 备 ： Ｖ ３ ０测 功 器 ： Ｖ 一 ３ Ａ Ｌ５ Ａ Ｌ ４ ９烟 度 计 ； Ｓ ９ ０油耗 仪 ； Ｓ 一 数 字式 转速 表 ；表 １ ＭＣ 一 ６ ＤＺ６ 为试验用 柴油机 的主要技 术参数 。
２２ 试 验方案 ． 试验 时分别 采 用 国产 和进 口两 种增 压 器 ． 测
４ ・ ４ — —
石 露 ：车 用 柴 油 机 涡 轮 增 压 器 的 匹配 研 究
２１ 年 ５月 ０１
量 了不 同转速 时 ， 油机 的功率 、 矩 、 柴 扭 中冷温 度 、
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 １０ ｍ ｎ时 ， ４ ０ｒ ｉ ／ 国产增 压 器 的燃 油
表 １ 柴 油机 的 主 要技 术 参 数
型 号 ＹＣ ６ ９ Ｎ Ｍ２ ０
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
２ １ 年 第 ５期 ０１
农业装 备与 车辆工 程
Ａ Ｒ Ｃ Ｌ Ｕ ＡＬＥ ＵＰ Ｎ Ｇ ＩＵ Ｔ Ｒ Ｑ ＩＭＥ Ｔ＆ Ｖ Ｈ Ｃ Ｅ Ｅ Ｇ Ｎ Ｅ ＩＧ Ｅ Ｉ Ｌ Ｎ ＩＥ Ｒ Ｎ
Ｎｏ５ ０ １ ． ２ １
（ 总第 ２ ８期） ３
（ ｏ ｌ ３ ） Ｔ ｔ ｌ ２ ８ ａｙ
幅 出现 在 １０ ｍｉ ． ４ ０ｒ ｎ时 降低 约 ４ ￣ 当转速 高 于 ／ ０Ｃ：
２ ０ ｍｉ ， 口增 压器 的排 气温 度 略低 于 国产 ０ ０ｒ ｎ时 进 ／
增 压器
中冷 温度 均低 于 国产 增压 器 ，平均 降 低 ３ ℃左 右 ：
柴 油机 采用 进 口增 压 器 的 中冷 压 力也 低 于 国产增
高 ， 内 、 学 者 围绕 提 高柴 油 机燃 油 经 济性 、 国 外 瞬 态 响应性 、降低碳 烟 排放 等课题 开展 了大量 的研
收 稿 日期 ：０ ０ 一１ ２ １＿ ３ ０ ｌ 作 者简 介 ： 石露 （９ ２ ）工程 师 ， 要从 事 内燃机 性 能 匹配 与开发 。 １７－ ， 主
３３ 燃油 消耗 率 ．
Ｎ・ 各个转速下 ， 口增压器的中冷温度均低 于 ｍ； 进
（ 下转 第 ４ ９页）
－ — —
图 ３为 分别 采 用 国产 增 压 器 和 进 口增 压 器 ，
４５ ・ — —
王晓艳 等 ：水平蛇形管 内单相流传 热特 性研 究
１）（ （ ） ｏｏ
２ １ 年 ５月 ０１
矩 大约 增加 １ Ｎ・ ８ ｍ
重
料 拦 涎
要
蓉
转 速／ ／ ｆ ｒ ｉ ｎｎ
图 ３ 两 种 增 压 器 的 燃 油 消 耗 率 对 比
３４ 排气温 度 ．
基
圭
排 气 温度 反 映 了柴 油机 的 负荷 和燃 烧完 善 程
度， 由于 Ｓ Ｒ、 Ｐ Ｃ Ｄ Ｆ等 后处 理 装置 在 柴油 机上 的 推
基础。
辆、 船舶动力 、 工程机械等装置的主要原动机【 内 １ Ｊ 。 燃 机消耗 了我 国 ６％以上 的石 油 ，我 国的能源使 ０ 用 效率 仅 为美 国 的 ２ ．％， ６ ９ 日本 的 １． ２ １ １ ％，００年 ５ 我国石油对外依存度达到 ５％，因此 ，内燃机的 ２ “ 能减排 ” 节 具有 重大 的战略 意义 。
ｄ ｉ１ ． ６ ／．ｓ． ７ — １２２ １．５ １ ｏ ：０３ ９ｊｓ １ ３ ３ ４ ． １ ． ２ ９ ｉｎ ６ ０ ０ ０
车 用柴 油机 涡轮增 压器 的 匹Ｉ １较 ｉ１ ￣５ ：
石 露
（ 江动 汽 油 机制 造 有 限公 司 ， 江苏 盐 城 ２ ４ ０ ） ２ ０３
摘要 ： 用国产和进 口两种增压器 ， 采 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、 低 转速 时， 口增压 器和 国产增压 器相 关性能指标的 比 中、 进
中冷压 力 、 油消耗 率 、 燃 排气 温度 等性 能 参数 。
３ 结 果 与分 析
３１ 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 ， 、 转 速 时 。 油机 分别 采 用 进 口增 压 器 和 中 低 柴
本 文采 用 国产 和进 口两种 增压 器 ． 过进 行 通
量 ６０ ７０万 台 ，成 品总产 出功 率达 １．亿 ｋ 业 １ ３ Ｗ， 内一 致认 为 ， 内燃 机仍 然是 未来各 种交 通运输 车
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 、 油 消 耗 率 等 性 能 参 燃 数， 为柴 油 机与 涡 轮增 压 器 的合 理 匹配 提供 技 术
消耗 率较 低 ， 最高 可 降低 ４ ｗ．， ｇ ｈ
当转 速 高 于 １０ ／ ｎ时 ．进 口增 压 器 的燃 ４ ０ｒ ｍｉ 油消 耗率 较 低 ， 在高 转速 时 尤 为 明显 ． 最高 可降 低
３／Ｗ ・ ｇｋ ｈ。
国产 增 压器 ， 功率 和 扭 矩 基 本 一 致 ： 其 高转 速 时 ， 进 口增 压 器 的 动 力 性 指 标 更 佳 ，柴 油 机 转 速 为 ２０ ｒ ｉ １ ０／ ｎ时 。 比于 国产 增 压 器 ． 油机 采 用 进 ｍ 相 柴 口增压 器 时 的功 率 大 约增 加 ４ｋ ， 幅为 ２ 扭 Ｗ 增 ％，
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
转 速 ， ／ ｉ ｒ ｎ ｍ
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 ８ ０～ ８ ０ｒ ｎ 速 范 围 内 ， 油机 采 用 国产 ０ １０ ｍｉ 转 ／ 柴 增 压器 时 的排 气 温度 均低 于 进 口增压 器 ，最 大 降