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渦輪增壓柴油機(jī)降額系數(shù)的科學(xué)計(jì)算方法

目前，柴油機(jī)的發(fā)展趨勢是在同等尺寸的柴油機(jī)上進(jìn)一步減小其尺寸，同時(shí)提升其動(dòng)力。因此，這就要求額外的空氣流，進(jìn)而提升增壓壓力比（BPR）。在提升發(fā)動(dòng)機(jī)有效進(jìn)氣壓力的同時(shí)，意味著該發(fā)動(dòng)機(jī)在海拔較高地區(qū)的工作效率會(huì)有所降低。提出了一種創(chuàng)新性方法來評估發(fā)動(dòng)機(jī)在高海拔地區(qū)的工作效率以及計(jì)算其降額系數(shù)。

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

提出了一套科學(xué)計(jì)算的理論方法，該方法用于計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻后渦輪增壓的降額系數(shù)，考慮了計(jì)算過程中有關(guān)環(huán)境溫度和壓力的函數(shù)，并給定TC、中冷器以及發(fā)動(dòng)機(jī)部件工作狀況的邊界條件。同時(shí)，也提出了柴油機(jī)減排策略對降額系數(shù)的影響。對不同級別的柴油機(jī)降額系數(shù)進(jìn)行了比較，同時(shí)還對比了其在海拔較高地區(qū)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