变海拔二级压气机与柴油机的匹配方法组成比例

本发明专利技术提供一种变海拔二级压气机与柴油机的匹配方法，其特征在于：在变海拔变工况条件下，确定变海拔压气机与柴油机匹配边界，确定以二级压气机耗功最小为二级压气机与柴油机匹配原则，计算高、低压级压气机增压比分配，实现两级压气机选型匹配。本发明专利技术设计变海拔两级压气机与柴油机匹配原则，确定高、低压级压气机增压比分配比例，以两级压气机耗功最小为目标，根据变海拔高、低压气机进口温度不同，确定两级压气机增压比最佳分配比例。

【技术实现步骤摘要】
变海拔二级压气机与柴油机的匹配方法
本专利技术涉及发动机
，特别是涉及一种变海拔二级压气机与柴油机的匹配方法。
技术介绍
我国是一个高原大国，拥有世界上面积最大的高原地域。青藏高原是世界上最具代表性的高原，平均海拔超过4000m，总面积达240万km2，约占国土面积的1/4。车辆在高原公路(如青藏线、川藏线和滇藏线等)行驶时，具有海拔高、落差大、坡陡、长坡多、工况复杂的特点，进气充量减少致使柴油机燃烧恶化，功率、燃油消耗率、热负荷等各项技术性能劣化明显。据统计，海拔每升高1000m柴油机动力性下降4.0％～13.0％、经济性下降2.7％～12.9％，涡前排温和缸盖温度升高7％～10％。二级可调增压系统具有高压比、宽流量的特点，能够提高柴油机高海拔下的增压压力。特别地，双VGT二级可调增压系统由高、低压级VGT串联组成，能够根据海拔和工况的变化，有效利用排气能量和进行涡轮膨胀比的分配，实时控制增压压力和进气流量，提高不同海拔下柴油机的进气密度，确保缸内空燃比最佳。但在变海拔中二级压气机与柴油机匹配是较为困难的过程，这是因为高海拔条件下低压级本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变海拔二级压气机与柴油机的匹配方法，其特征在于：在变海拔变工况条件下，确定变海拔压气机与柴油机匹配边界，确定以二级压气机耗功最小为二级压气机与柴油机匹配原则，计算高、低压级压气机增压比分配，实现两级压气机选型匹配。/n

【技术特征摘要】
1.一种变海拔二级压气机与柴油机的匹配方法，其特征在于：在变海拔变工况条件下，确定变海拔压气机与柴油机匹配边界，确定以二级压气机耗功最小为二级压气机与柴油机匹配原则，计算高、低压级压气机增压比分配，实现两级压气机选型匹配。


2.根据权利要求1所述的变海拔二级压气机与柴油机的匹配方法，其特征在于：变海拔压气机与柴油机匹配边界：在海拔0m～5500m判断柴油机与压气机匹配边界，以海拔和转速确定四个边界运行工况点，具体如下表：





3.根据权利要求1所述的变海拔二级压气机与柴油机的匹配方法，其特征在于：变海拔下二级压气机与柴油机匹配原则为二级压气机耗功最小，包括：
①0m-5500m最大转矩点1500r/min均落在高压级压气机最高效率圈；
②海拔3500m柴油机全负荷耗气特性曲线与低压级压气机节流线吻合；
③柴油机运行边界均落在二级压气机特性图上，且保留15％喘振裕度。


4.根据权利要求1所述的变海拔二级压气机与柴油机的匹配方法，其特征在于：高、低压级压气机增压比分配方法，具体步骤为：
在高、低压级压气机进气温度不同时，确定两级压气机增压比分配，使得两级压气机耗功最小，假设匹配点工况高、低压级压气机效率相等，其中二级压气机等熵耗功为：
EC＝EHC+ELC(1-1)
式中，EHC和ELC分别为高、低压级压气机等熵耗功，






结合(1-1)～(1-3)式得到：



上式(1-4)中对于指定的目标增压压力，当不等式成立，二级压气机等熵耗功最小，必然要求：



据此，提出增压比分配与二级压气机进气温度相适应原则，即：

【专利技术属性】
技术研发人员：刘瑞林，张众杰，丁豪坚，董素荣，周广猛，杨春浩，
申请(专利权)人：中国人民解放军陆军军事交通学院，
类型：发明
国别省市：天津;12