不同涡轮增压发动机废气能量回收方法



不同涡轮增压发动机废气能量回收方法

提出了两种增加压力的新方法，即蒸气涡轮增压和蒸气辅助的涡轮增压，且两种方法都基于内燃（IC）发动机排气能量回收的原则。为了说明这两种涡轮增压方法的优点，将乘用车汽油机废气涡轮增压与增压蒸气和蒸气辅助涡轮增压进行了对比研究，分析了各种升压压力的方法对于IC发动机性能以及涡轮增压系统的能量流的影响。研究结果表明，①蒸气涡轮增压可以实现在整个IC发动机转速范围内的目标进气压力，而蒸气辅助涡轮增压可以提高在低速工作条件内燃机的进气压力；②节能潜力从高到低分别是蒸气涡轮增压、蒸气辅助涡轮增压和废气涡轮增压。随着IC发动机转速提高，蒸气涡轮增压系统废气能量回收效率提高，其最大值为6.5%，而蒸气辅助涡轮增压和排气废气能量回收效率涡轮增压先增大后减小。

在现实中，废气涡轮增压器可以被分类为一种用于回收排出气体能量的装置。与机械增压相比，废气涡轮增压发动机拥有更多的优势，例如热效率更高，压缩机动力来自于废气能量而不是内燃机有效的工作。然而，研究表明，废气涡轮增压在促进内燃机能量利用率方面也不是理想的方法，其明显的缺陷会导致更高的废气压力。目前，越来越多的学者已经关注到这点，并已提出了用于内燃机废热回收的组合热力循环方法。

刊名：Applied Energy（英）

刊期：2014年第113期

作者：Jianqin Fu

编译：祁祥