涡轮增压柴油机降额系数的科学计算方法



涡轮增压柴油机降额系数的科学计算方法

目前，柴油机的发展趋势是在同等尺寸的柴油机上进一步减小其尺寸，同时提升其动力。因此，这就要求额外的空气流，进而提升增压压力比（BPR）。在提升发动机有效进气压力的同时，意味着该发动机在海拔较高地区的工作效率会有所降低。提出了一种创新性方法来评估发动机在高海拔地区的工作效率以及计算其降额系数。

随着海拔高度的增加，环境压力逐渐降低，空气变得更加稀薄。同一海拔高度的环境温度随着季节的不同而不同，温度的变化会影响到空气密度的变化，这会显著影响到涡轮增压器（TC）、中冷器和发动机的性能。如果超过某一限制高度则会影响发动机的性能，此时可能损坏发动机及其零部件。提出了环境温度与压力的变化对发动机性能的影响，主要是对发动机中冷器和TC性能参数的影响，如空燃比、电力、涡轮增压速度、压缩机出口温度和压缩机效率等。

提出了一套科学计算的理论方法，该方法用于计算发动机冷却后涡轮增压的降额系数，考虑了计算过程中有关环境温度和压力的函数，并给定TC、中冷器以及发动机部件工作状况的边界条件。同时，也提出了柴油机减排策略对降额系数的影响。对不同级别的柴油机降额系数进行了比较，同时还对比了其在海拔较高地区的平均有效压力和增压压力比。

Naresh G. Gandhi et al. SAE 2015-26-0039.

编译：王一浏