渦輪增壓柴油機降額系數的科學計算方法

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渦輪增壓柴油機降額系數的科學計算方法

目前，柴油機的發展趨勢是在同等尺寸的柴油機上進一步減小其尺寸，同時提升其動力。因此，這就要求額外的空氣流，進而提升增壓壓力比（BPR）。在提升發動機有效進氣壓力的同時，意味著該發動機在海拔較高地區的工作效率會有所降低。提出了一種創新性方法來評估發動機在高海拔地區的工作效率以及計算其降額系數。

隨著海拔高度的增加，環境壓力逐漸降低，空氣變得更加稀薄。同一海拔高度的環境溫度隨著季節的不同而不同，溫度的變化會影響到空氣密度的變化，這會顯著影響到渦輪增壓器（TC）、中冷器和發動機的性能。如果超過某一限制高度則會影響發動機的性能，此時可能損壞發動機及其零部件。提出了環境溫度與壓力的變化對發動機性能的影響，主要是對發動機中冷器和TC性能參數的影響，如空燃比、電力、渦輪增壓速度、壓縮機出口溫度和壓縮機效率等。

提出了一套科學計算的理論方法，該方法用于計算發動機冷卻后渦輪增壓的降額系數，考慮了計算過程中有關環境溫度和壓力的函數，并給定TC、中冷器以及發動機部件工作狀況的邊界條件。同時，也提出了柴油機減排策略對降額系數的影響。對不同級別的柴油機降額系數進行了比較，同時還對比了其在海拔較高地區的平均有效壓力和增壓壓力比。

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

編譯：王一瀏