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1、第42卷第3期2013年6月小型內(nèi)燃機(jī)與摩托車SMAIJLINTERNALCOMBUsrllONENGINEANDMOTORCYCLEV01．42No．3Jun．2013基于AVL—BOOST軟件汽油機(jī)增壓器匹配研究顏平濤王超楊陳沈源由毅趙福全(浙江吉利汽車研究院有限公司浙江杭州311228)摘要：基于AVL—BOOST軟件，使用增壓器簡單模型對(duì)某款增壓中冷汽油機(jī)進(jìn)行增壓器匹配研究。通過計(jì)算模型的標(biāo)定，計(jì)算結(jié)果和試驗(yàn)數(shù)據(jù)能夠很好地吻合，證明計(jì)算模型的準(zhǔn)確性。在標(biāo)定模型的基礎(chǔ)上．使用一款較小流量增
2、壓器進(jìn)行匹配計(jì)算，并與原機(jī)性能進(jìn)行對(duì)比。計(jì)算結(jié)果表明，新壓氣機(jī)的喘振余量和堵塞余量均有改善，同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)低端扭矩得到提高。關(guān)鍵詞：汽油機(jī)增壓器匹配模型標(biāo)定低端扭矩中圖分類號(hào)：TK413．5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1671—0630(2013)03—0010—06AStudyonTurbochargerMatchingofaGasolineEngineBasedonAVL·-BOOSTYanPingtao，WangChao，YangChen，ShenYuan。YouYi，ZhaoFuquanZhej
3、iangGeelyAutomobileResearchInstituteCo．，Ltd．(Hangzhou，Zhejiang，311228，China)Abstract：Thesimplifiedturboehargermodelisemployedtoinvestigatetheturbochargermatchingofaninter—coolinggasolineen百nebasedonAVL—BOOSTsoftware．Bycalibratingthecalculationmodel，t
4、hecalculatedresultsandtestdatacanbekeptconsistentwell．whichverifiestheaccuracyofcalculationmodel．Ontheba—sisofthecalibrationmodel．a(chǎn)lowflowsuperchargerisintendedforthematchingcalculationandcomparedwiththeoriginalone．Thecalculationresultindicatesthatsu
5、rgemarginandchokemarginofnewcompressorareconsiderablyimproved．Furthermore．thelOW—endtorqueofengineissubstantiallyenhancedaswell．Keywords：Gasolineengine，Turbochargermatching，Modelcalibration，Low-endtorque引言發(fā)動(dòng)機(jī)小型化是當(dāng)前降低整車油耗的主要方向之一，而增壓中冷技術(shù)的應(yīng)用是實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)小型化的主要
6、技術(shù)措施。發(fā)動(dòng)機(jī)增壓器匹配的合適與否對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能將產(chǎn)生直接影響，進(jìn)而影響整車油耗和加速性等?。本文基于AVL—BOOST軟件對(duì)某款增壓中冷汽油機(jī)進(jìn)行增壓器匹配研究。1增壓器匹配方法介紹1．1守恒方程增壓器的匹配實(shí)際就是質(zhì)量流量、能量以及轉(zhuǎn)速的平衡，故增壓器的匹配須滿足以下守恒方程舊1。質(zhì)量流量守恒方程：nti+nif+=ni。(1)能量守恒方程：既×7}=耽(2)轉(zhuǎn)速守恒方程：n。=nT(3)式中：mi一進(jìn)氣質(zhì)量流量；nt，一燃油質(zhì)量流量；nt。一排氣質(zhì)量流量；％一渦輪機(jī)輸出功；7／一增壓器機(jī)
7、械效率；取一壓氣機(jī)輸入功；n。一壓氣機(jī)轉(zhuǎn)速；h一渦輪機(jī)轉(zhuǎn)速。1．2增壓器模型介紹BOOST軟件提供了兩種增壓器計(jì)算模型，即增壓器簡單模型和增壓器全模型。增壓器簡單模型將渦輪機(jī)簡化為一個(gè)孔道模型來模擬渦輪機(jī)所產(chǎn)生的壓力變作者簡介：顏平濤(1982一)，男，碩士，工程師，主要從事發(fā)動(dòng)機(jī)性能研究。第3期顏平濤等：基于AVL—BOOST軟件汽油機(jī)增壓器匹配研究化，孔道通流系數(shù)的大小表征渦輪機(jī)的大小。增壓器簡單模型中不需要輸入壓氣機(jī)的特性參數(shù)。增壓器的平衡需要根據(jù)增壓器的MAP進(jìn)行手動(dòng)迭代計(jì)算。增壓器簡單
8、模型的優(yōu)點(diǎn)是可以了解增壓器的平衡計(jì)算過程，計(jì)算收斂速度快；缺點(diǎn)是在MAP圖上手動(dòng)找點(diǎn)速度慢，無法在MAP圖上描繪瞬態(tài)點(diǎn)。增壓器全模型需要分別輸入壓氣機(jī)和渦輪機(jī)的MAP數(shù)據(jù)，增壓器的平衡由軟件自動(dòng)找點(diǎn)，該方法優(yōu)點(diǎn)是輸人簡單，但計(jì)算過程較慢，且不易收斂。本研究使用增壓器簡單模型對(duì)某款增壓中冷汽油機(jī)進(jìn)行了匹配研究。2計(jì)算模型2．1模型標(biāo)定根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)各零部件的實(shí)際幾何尺寸和特性參數(shù)搭建BOOST計(jì)算模型，如圖1所示。圖1BOOST計(jì)算模型模型標(biāo)定中進(jìn)排氣邊界條件使用試驗(yàn)環(huán)境數(shù)據(jù)。為保證放熱率的準(zhǔn)確性，放
