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番禺路燈車出租, 端州路燈車出租, 花都路燈車出租 非對稱雙流道渦輪增壓發動機的優勢? 為了滿足日趨嚴格的排放及燃油經濟性法規,發動機在保持燃油經濟性的同時減少NOx排放就很困難,再考慮成本問題找到適用于發動機的最優技術組合變得越來越困難。這兩者之間的平衡對于發動機開發至關重要,促使了越來越多的發動機應用廢氣再循環(EGR)和渦輪增壓技術。 一款帶EGR和渦輪增壓進排氣系統的發動機示意圖。EGR系統主要由EGR冷卻器、EGR閥及鏈接管路組成。它的工作原理是通過將一部分燃燒后的發動機廢氣重新傳輸回各氣缸,以降低氣缸內的氧氣含量和燃燒溫度,從而有效抑制NOx產生和排放。但是要驅動排氣倒流回發動機進氣歧管側,一般要保證發動機渦前壓力高于進氣歧管側的壓力。這將增加發動機的泵氣損失,顯著惡化燃油經濟性和降低功率密度。因此,通常需要采用渦輪增壓技術(如兩級渦輪增壓、可變幾何渦輪增壓(VGT)、對稱雙流道渦輪增壓 (STSTs)、非對稱雙流道渦輪增壓來改善燃油經濟性和提升功率密度,以平衡發動機NOx排放和燃油經濟性。
一臺帶兩級增壓系統的發動機,增壓系統由高壓級渦輪增壓器、低壓級渦輪增壓器、級間中冷器以及各部分連接管路組成。兩級渦輪增壓技術的優點在于具有較強的 EGR驅動能力,又能夠提供足夠高的空燃比。因此,在控制NOx和PM排放的情況下,依然可以獲得較好的燃油經濟性和較高的功率密度。但是兩級渦輪增壓及其連接管在發動機上的布置極為復雜,這極大的增加了發動機在整車機艙中的安裝布置難度,若要滿足多種整車安裝布置的要求就顯得更為困難。 一款可變幾何渦輪增壓器的剖視圖。它通過電控調節器來調整渦輪葉輪前的可移動(或轉動)噴嘴的開度,從而實現不同的渦輪流通能力。在發動機多變的運行工況下,VGT可使發動機獲得滿意的增壓壓力、瞬態響應性、可調節的EGR驅動能力以及更低的發動機泵氣損失和燃油耗。但可移動噴嘴環往往增加了渦輪葉片高周疲勞的風險,而且其復雜的結構、高耐磨的要求以及電控調節驅動方式導致了VGT成本的大幅增加。
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對稱雙流道渦輪增壓采用了一種由兩個相同流通面積的流道組成的簡單雙流道渦殼結構。同單流道渦輪增壓相比,雙流道渦輪增壓能夠獲得更好的脈沖能量,提升了利用效率。 但為了滿足EGR驅動能力的要求,兩個流道都需要足夠小,以保證發動機渦前和進氣歧管之間有足夠的壓差。這通常使發動機各缸的泵氣損失功極大增加,而且發動機轉速越高,泵氣損失越大,這導致難以獲得令人滿意的燃油經濟性和功率密度。 為了獲得足夠EGR驅動能力的同時,又能盡可能的降低發動機泵氣損失,近年來出現了一種新型的渦輪增壓技術——非對稱雙流道渦輪增壓。它具有關鍵截面積不等的兩個流道。小流道與EGR回路連接,可以產生更高的渦前壓力,以獲得足夠的EGR驅動能力,為低NOx排放提供更高的EG率;大流道(也稱為lambda流道)與EGR回路相隔離,具有較高的渦輪運行效率以及更優的發動機與渦輪間的呼吸匹配性,使發動機可獲得足夠的空燃比,同時大流道可有效降低渦前壓力及發動機泵氣損失,從而實現更好的發動機燃油經濟性。顯而易見,在平衡EGR發動機的NOx和燃油經濟性兩個方面,非對稱雙流道渦輪機無疑是非常有效的。并且它的結構復雜性及制造方法基本同普通對稱雙流道渦輪機類似,相較于兩級增壓和可變截面渦輪增壓而言,它的整車布置和成本優勢也相當顯著。
面對未來不斷升級的發動機燃油經濟性和排放法規,非對稱雙流道渦輪增壓無疑是一項非常有應用前景的技術。 但是非對稱雙流道渦輪增壓也有幾個問題:(1)大小流道中的氣流是相互影響的,不同非對稱度,即小流道與大流道關鍵截面的比值,會使得大小流道中的氣流相互影響程度不同,從而導致非對稱雙流道渦輪機的流量及效率也受到影響;(2)雙流道非對稱度、各流道的截面大小同渦輪葉輪之間的匹配對整體渦輪級效率也有很大影響;(3)發動機脈沖排氣狀態下的非對稱雙流道渦輪機的流動特性也非常復雜,其對發動機性能排放也存在影響。因此,系統性的開展以上幾個方面的研究,進而掌握非對稱雙流道渦輪機中的流動規律,可以為具有高效、最優匹配度的非對稱雙流道渦輪增壓產品的設計提供理論指導。
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