车用汽油发动机现状,涡轮增压控制技术很关键,可以提升动力

现在,发动机进气增压技术可以有效地提高发动 机的进气密度,以较小的发动机排量获得较大的扭 矩和功率,同时还可以有效改善发动机排放性能,常见的增压系统有机械增压、压力波增压、废气涡轮增压、复合增压和电辅助增压,相比于机械增压、压力波增压和复合增压系统,废气涡轮增压具 有不消耗发动机机械输出功率、体积较小、结构相对简单等优点,在目前的车用增压器中占据了主导地位。

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尽管从原理上讲,汽油机的涡轮增压与柴油机 相比并没有本质的区别,但是对于汽油机而言,由 于增压后气缸内的压力和温度的上升,容易引起爆震,同时由于汽油机过量空气系数较小,燃烧温度 较高,膨胀比小,废气温度也比柴油机高200。C~ 3000C,这导致了汽油发动机热负荷的增力,此外,汽油机转速运行范围较柴油机宽,进气流量变化范围大,可能出现低速时增压压力不足、高速时增压压力过高的情况,因此,增压压力控制对于 汽油发动机性能有着非常重要的影响。

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增压压力电子控制一般是通过调节旁通阀开度 或可变喷嘴涡轮(variable nozzle turbocharger,VNT) 的喷嘴环开度实现的,由于通过调节旁通阀开度 是以放走一部分废气为代价来调节压缩机转速的, 浪费了一部分废气能量,因而效率较低,限制了涡轮增压系统性能的进一步提升,可变喷嘴涡轮增压 系统是通过电液控制结构调节涡轮喷嘴环叶片的开 度来调节涡轮转速进而实现增压压力的精确控制的。

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在发动机低速时,通过减小涡轮喷嘴环叶片开度使增压压力提高以改善发动机的低速特性;发动 机高速时,增大叶片开度,使增压压力不至于过高,可变喷嘴涡轮增压系统还可以扩大发动机低油耗运行区域,改善发动机的瞬态响应特性。

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因此,可变 喷嘴涡轮增压器是一种较为理想的增压方案.目前 关于如何根据发动机实时运行工况对增压压力进行 快速、精准控制是可变喷嘴涡轮增压器电子控制系 统的研究热点.王恩华等采用数字PID控制方法,通过控制步进电机的步数实现对喷嘴开度的调节,通过发动稳态实验验证了可变喷嘴涡轮增压器对发动 机性能的改善效果。

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日本的Nissan公司与美国的 Allied Signal,Garret公司共同开发了一种可变喷嘴 涡轮增压系统,该系统采用以电动真空泵为动力源 的膜片式负压执行器,控制器通过调整真空泵压力 控制阀的开启和关闭时间比来调整负压的大小,实现对涡轮喷嘴环叶片开度的连续调节.控制器采用 PI控制对增压压力进行闭环控制,同时为了提高非 稳态工况下系统的稳定性和平滑性,又增加了前馈控制作为PI控制器的补充。

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所以好的涡轮增压控制技术很关键,可以提升动力,大家是怎么看待的呢

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