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自動(dòng)降速輕型柴油乘用車的增壓器和渦輪增壓器組合增壓系統(tǒng)分析

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的小型化和使用自動(dòng)降速技術(shù)是減少其燃油消耗和污染物排放的重要措施。為了達(dá)到可靠的汽車性能，需要發(fā)動(dòng)機(jī)增壓來(lái)增加特定的功率密度。對(duì)于通用型B、C、D類車輛來(lái)說(shuō)，輕型自動(dòng)降速發(fā)動(dòng)機(jī)單級(jí)增壓已經(jīng)足夠，但是由于政府強(qiáng)制要求降低油耗和減少排放，因此需要雙級(jí)增壓來(lái)實(shí)現(xiàn)性能要求。

創(chuàng)建了A1.6L-I4柴油發(fā)動(dòng)機(jī)模型，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)和整車進(jìn)行了仿真，依照該行業(yè)目前小型化的現(xiàn)狀，在不降低燃燒效率的情況下，針對(duì)氣缸容積低于400mL的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行了3種不同雙級(jí)增壓系統(tǒng)的探討。目前此規(guī)模的發(fā)動(dòng)機(jī)已很常見(jiàn)，因此自動(dòng)降速對(duì)減少燃油消耗來(lái)說(shuō)顯得極為重要。在新歐洲行駛循環(huán)和Artemis城市循環(huán)工況下，采用GT-Power和GTDrive軟件進(jìn)行仿真，分別研究雙渦輪增壓器、增壓器-渦輪增壓器組合、渦輪增壓器-增壓器組合等3種增壓系統(tǒng)對(duì)制動(dòng)燃油消耗率和驅(qū)動(dòng)循環(huán)燃油經(jīng)濟(jì)性的影響。通過(guò)改變變速器換擋點(diǎn)來(lái)降低各種配置速度，以匹配相應(yīng)的車輛性能，同時(shí)保持相同的傳輸和最終的傳動(dòng)比，以不影響車輛行駛速度和爬坡能力。

研究表明，在相同循環(huán)工況下，增壓器-渦輪增壓器組合和渦輪增壓器-增壓器組合增壓系統(tǒng)均能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)降速，并且制動(dòng)燃油消耗均低于雙渦輪增壓系統(tǒng)；渦輪增壓器-增壓器組合增壓系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)循環(huán)燃油經(jīng)濟(jì)性稍優(yōu)于增壓器-渦輪增壓器組合增壓系統(tǒng)。

Philip Wetzel et al. SAE 2013-01-0932.

編譯：牛妍妍