潍柴4102发动机变海拔工况瞬态呼应规则

为了研讨海提高度的上升对柴油机瞬态呼应的影响，分别在平原、海拔3 000 m、海拔4 500 m 下进行了潍柴4102发动机可调两级增压体系的定转速加变载荷瞬态呼应特性。选用单一变量法，在不同海提高度下，柴油机的高压级旁通阀开度选用匹配时的开度，转速为标定转速2 200 r /min，潍柴4102发动机机体，负荷喷油量从25%瞬时添加到75%，剖析进气压力的瞬态呼应情况，因为不同海提高度下潍柴4102发动机消声器进气压力呼应曲线的初态和终态不同，为了便利比较其呼应快慢，将增压压力无量纲化。

能够看出，当不采纳控制措施时，海提高度对涡轮增压潍柴4102发动机的瞬态呼应有较大影响。跟着海拔的升高，潍柴4102发动机，大气环境压力的下降导致进气量削减，涡轮可取得的能量也随之削减，呼应变慢。将从初始增压压力添加到90% 的醉终安稳压力所需求的时刻定义为呼应时刻，潍柴4102发动机消声器，从图中可知，在平原增压压力的呼应时刻为2. 82 s，海拔3 000 m，呼应时刻添加到了3. 20 s，潍柴4102发动机消声器增幅为13. 4%; 而到海拔4 500 m，其呼应时间为3. 41 s，潍柴4102发动机起动机，增幅高达20. 9%。海拔的影响使得从平原到海拔4 500 m 的醉大呼应时刻差为0. 59 s。这说明随海拔添加，增压压力的瞬态呼应时刻变长，柴油机呼应特性恶化。

针对潍柴4102发动机面临的变海拔习惯性问题， 根据潍柴4102发动机消声器可变截面增压器， 建立了柴油机变海拔自习惯增压体系， 使用高原柴油机功能模仿试验台， 进行了0 ～ 4000m 高原功能模仿对较量验， 研讨了高原环境下增压对换气进程及柴油机功能的影响。研讨结果表明:经过选用可变截面增压技能， 柴油机高海拔功能下降得以改进， 并处理了潍柴4102发动机消声器在高海拔低速工况下不能工作、增压器喘振等问题， 使柴油机在4 000m 海拔下醉大扭矩点转速康复到原机平原条件下的转速1 300 r/min ， 扭矩降幅小于5 %。经过开始研讨得出可变截面增压技能在柴油机高原恢复功率、下降热负荷方面具有必定的潜力。

关于作业在高原地区的柴油机， 会引起焚烧滞后和后燃期延伸，相应带来功率下降、油耗上升、排温升高、排放恶化等现象。经过供油调整和增压匹配， 能够在固定海拔完成柴油机的功率康复并下降油耗， 但当运转海拔违背原海拔时， 潍柴4102发动机功能会急剧下降， 传统针对固定海拔的匹配技能已很难满足要求。面临西部大开发的不断推动和西部经济的迅猛发展， 高原地区交通运输及基础设施建造对柴油机的需求越来越高。

在 ESC 测验工况下，潍柴4102发动机BSFC、NOx排放和PM 排放的ESC 加权值分别为229.3、6.81 和0.048 g/(kW·h)；WG-vEGR 柴油机BSFC、NOx 排放和PM排放的ESC 加权值分别为234.5、4.92 和0.058 g/(kW·h)，比较原机改变率分别为2.3%、?27.8%和20.8%。剖析以为，油耗的添加主要是因为EGR 循环废气的引进使进气遭到必定程度的加热，下降了进入潍柴4102发动机消声器的新鲜充量组分，减小了柴油机的充气系数；一起EGR 循环废气对缸内氧气组分的稀释影响了焚烧进程；且废气的比热容较大，下降了缸内焚烧温度，使得柴油机热效率下降。以上要素的归纳效果导致了WG-vEGR 柴油机的油耗略高于WG 柴油机原机。

潍柴4102发动机NOx排放的下降主要是因为EGR体系的循环废气中含有更多的多原子分子，如CO2、H2O 等，增大了缸内混合气的比热容，使得缸内焚烧温度下降，NOx发生的条件得以操控；一起循环废气可以稀释缸内氧气浓度，并下降焚烧进程中链式反应的速率，导致绝热火焰温度下降。这些要素归纳起来使得WG-vEGR 柴油机的NOx 排放大幅下降。

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