内燃机工程

作者：刘海军，侯献军，陈贵升，王友恒，江华

单位：1.鄂尔多斯应用技术学院 机械交通系,鄂尔多斯 017010, 2.武汉理工大学 现代汽车零部件技术湖北重点实验室,武汉 430070, 3.昆明理工大学 云南省内燃机重点实验室,昆明 650500

关键词：重型柴油机,高原环境,可变两级增压系统,主喷定时,工作特性,

基金：内蒙古自治区高等学校科学技术研究项目（NJZY17405);国家重点研发计划项目（2018YFB0106401）

以两级增压柴油机为研究机型，采用GT Power构建其一维热力学仿真模型，对比模拟研究了柴油机采用两级增压（two stage turbocharger, TST）和可变两级增压（regulated two stage turbocharger, RTST）的变海拔（0 km、2 km、4 km）工作特性。模拟结果表明：针对发动机外特性，不同两级增压系统高压级压比随海拔升高而增加。相比TST增压系统，高原环境下（2 km、4 km），RTST增压系统能够保证更高的进气流量及空燃比，抑制柴油机高原限扭，同时降低有效燃油消耗率。随着海拔升高，TST及RTST涡前温度及传热能均出现不同程度的升高；但RTST涡前温度及传热能升高幅度相对较低。低海拔（2 km）下，NOx 比排放随海拔升高呈增加的趋势。高海拔（4 km）下，可变截面涡轮增压器(variable geometry turbocharger, VGT)开度减小及推迟主喷定时，进气流量及空燃比增加。随着VGT开度增加及主喷定时推迟，涡前温度升高。传热能随VGT开度增加先减小后升高，随主喷定时推迟而减小。NOx 比排放随VGT开度的增加而减小，随主喷定时的推迟减小幅度较小。较早的喷油定时（-7°~-4°）协同合理的VGT开度（0.3~0.5）有利于减小有效燃油消耗率（BSFC）与NOx 比排放的折中关系。

来源：2020年第1期

《内燃机工程》期刊编辑部

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