基于不同增压系统共轨柴油机变海拔工作特性模拟

摘要

以两级增压共轨重型柴油机为研究机型,采用GT-Power构建了其一维热力学仿真模型,对比模拟了柴油机采用两级增压(2 TC)和单级增压(1 TC)的变海拔(0、2和4km)工作特性.结果表明:1TC压气机效率在发动机低速和高速时随海拔升高而降低.对于2 TC,低压级压气机效率在发动机低速时随海拔升高而降低,而高压级效率随发动机转速增加呈先升后降,且在0海拔下高转速时显著减小;相比1 TC,2 TC在高海拔下低速时的排气损失率显著降低,但传热与摩擦损失率增大,同时泵气损失随转速增大逐渐高于1 TC;随EGR率增大,1 TC压气机效率呈先升后降,且随海拔升高而降低.2TC低压级效率随EGR率增大而快速降低,而高压级效率呈先升后降,并在低EGR率时随海拔升高而增大;随EGR率增加,2 TC传热损失逐渐高于1 TC,但能显著降低高海拔时排气损失率和改善NOx-BSFC之间trade-off关系.