渦輪增壓發(fā)動機的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)

為保證發(fā)動機的輸出功率，廢氣再循環(huán)系統(tǒng)一般會和渦輪增壓裝置共同使用。因此，產(chǎn)生了3種不同的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)：低壓廢氣循環(huán)系統(tǒng)、高壓廢氣循環(huán)系統(tǒng)和混合壓廢氣循環(huán)系統(tǒng)。此外，渦輪膨脹比可以用來評價發(fā)動機的性能，膨脹比越小，發(fā)動機的工作性能越好。3種廢氣再循環(huán)系統(tǒng)的膨脹比均可以由膨脹比的基本計算公式推出。

經(jīng)試驗測試和理論計算可知，在工作條件相同的情況下，高壓廢氣再循環(huán)系統(tǒng)的膨脹比最小，低壓時的次之，混合壓廢氣再循環(huán)系統(tǒng)最大。此外，通過公式可以進一步得到影響膨脹比的因素及其影響規(guī)律。經(jīng)分析知，無論是高壓廢氣再循環(huán)系統(tǒng)還是低壓廢氣再循環(huán)系統(tǒng)，其渦輪或壓縮機處的旁通閥開度越大，膨脹比也就越大；而提高渦輪增壓裝置的工作效率則可以有效地降低膨脹比。

低壓廢氣再循環(huán)系統(tǒng)雖然有較高的膨脹比，但當渦輪裝置的工作效率較高時，也能獲得較小的渦輪膨脹比。此外，低壓廢氣再循環(huán)系統(tǒng)在發(fā)動機低速運轉工況下具有優(yōu)于高壓廢氣再循環(huán)系統(tǒng)的使用特點，所以低壓廢氣再循環(huán)系統(tǒng)在發(fā)動機上也得到了應用。提出了一種新的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)使用方案，具體方案內容如下。

當發(fā)動機轉速較高時，采用高壓廢氣再循環(huán)系統(tǒng)，以降低膨脹比；當發(fā)動機轉速較低時，采用低壓廢氣再循環(huán)系統(tǒng)，以彌補高壓廢氣再循環(huán)系統(tǒng)的不足；當發(fā)動機轉速適中時，采用混合壓廢氣再循環(huán)系統(tǒng)。經(jīng)測功機測試可知，該種廢氣再循環(huán)系統(tǒng)使用方案有效降低了渦輪膨脹比的大小，提高了渦輪增壓轉置的工作效率，改善了發(fā)動機的燃油經(jīng)濟性。

LurunZhongetal.SAE 2013-01-0936.

編譯：張洪濤