增压技术对矿用发动机功率的影响
工作的进行,加快了气缸中废气的排除速度,减少了对进入空气的加热作用,充量系数 得到了有效提高。由于发动机的功率大小跟这些参数成正比关系,所以增压后发动机的功率会得到明显的提高。
为了验证涡轮增压技术对发动机功率的影响大小,我们对不同转速下发动机增压前后的功率大小进行了实验,实验结果如下图1所示。
通过对图1中所示数据,我们可以看出采用增压技术后,由于输入到发动机中空气压力的增加,发动机输出功率的大小得到了明显的提高。特别是在4500转每分钟时,发动机功率跟非增压相比提高了53.1%,达到了最大。在5000转每分钟时,发动机的输出功率有所降低,主要是由于发动机的增压压力较小造成的。
3、发动机与涡轮增压器的匹配
为了能够保证发动机和增压器之间的有效配合,需要对二者的参数大小进行设置,以实现发动机功率的最优。通过对其工作原理的分析,我们知道涡轮增压器和发动机之间通过空气联系在一起,没有直接的机械部件联系,因此在进行二者参数匹配时,主要对其气体流动参数进行设定。
对于发动机来说其转速和负荷大小是影响其排气量大小和温度的主要因素,采用增压技术后,气体排放参数的大小会反过来影响进入气缸中空气参数的大小,进而影响发动机工作过程中的性能的排气状态。为此在进行匹配过程中需要保证以下几个方面的参数:(1)涡轮机和压气机安装在同一主轴上,保证工作过程中二者具有相同的转速。(2)涡轮机的实际输出功率和压气机所需要消耗的功率大小相等。(3)通过增压装置的气体流量等于发动机进口处的空气流量和发动机燃油流量的综合。
因此必须适当降低发动机中压缩比的大小,增加发动机每个循环中的供油量大小。即适当增加发动机柱塞直径和喷孔直径的大小,提高供油功率和喷油压力,保证发动机工作过程中油料有足够的贯穿距离。另外还可以通过适当的减小喷油提前角和加大气门叠开角等措施来实现增压系统和发动机系统之间动力的匹配。
结论
随着时代的发展,对发动机性能的要求越来越高,实验证明改变其转速不能够达到功率提升的目的。涡轮增压技术通过改变进入发动机气功中空气的密度,实现了对发动机功率大小的调节。增压技术具有体积小和质量轻的优点,能够在不改变原有发动机质量的前提下,提高其进气压力,降低进气温度。通过本文的分析,增压技术通过调节影响发动机功率各个参数的大小,达到提高发动机功率的目的。
参考文献
[1]王应红,郑国璋.废气涡轮增压与发动机匹配的理论计算研究[J].内燃机, 2004,1:1-3.
[2]徐斌,刘泽文.可变喷嘴涡轮增压器电控系统控制策略的研究[J].内燃机, 2007,05:28-30.
[3]张昊,陈明,张明武.内燃机车增压系统性能评估与预测[J].内燃机车,2008,(l):29~32.
[4]刘艳斌,刘建敏,乔新勇.基于加权处理的发动机技术状况评估方法研究IJ].车用发动机,2005,(12):63-66.
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