增压系统对柴油乘用车性能和燃油经济性的影响分析

增压系统对柴油乘用车性能和燃油经济性的影响分析

研究了几种柴油乘用车增压系统，以评估它们对车辆性能和燃油经济性的影响。基于伽马数据处理技术模型库获得一个带有单一的可变几何涡轮增压器的1.5L柴油机模型。对该模型进行修改，探索多个双级增压系统，该系统代表未来发动机的预期架构。对一系列双级增压系统（包括涡轮增压-机械增压和机械增压-涡轮增压）和一系列双涡轮增压系统进行评估。利用这些增压系统，可以将原来发动机模型的扭矩曲线提高到2级的升压状态，并且将所有模型的峰值气缸压力限制在18MPa。采用全球统一的车辆测试过程，利用不同车辆的增压架构对其驱动周期进行分析，评估车辆性能和燃油消耗对不同系统参数的敏感程度。这些参数包括：车辆的质量、空气阻力、废气再循环目标Map图、自动降速等级和涡轮增压器的惯性。分析车辆质量的敏感度，可以找到减少燃油消耗和提高车辆性能的最优点；分析自动降速的敏感性，却没有发现最优点；分析废气再循环的敏感性，其在减少燃油消耗方面有一定的优势；分析涡轮增压的惯性敏感度，可知减少惯性能够有效提高车辆性能，但对于减少燃油消耗优势不明显。

车辆的性能和燃油经济性通过不同的升压配置进行评价，从而决定哪些升压配置能够提升或者阻碍车辆的设计特性。通过将双涡轮增压系统与涡轮增压-机械增压系统进行对比测试表明，涡轮增压-机械增压系统在减少燃油消耗和提高车辆性能要好于双涡轮增压系统，并且涡轮增压-机械增压系统对于所有车辆参数变化研究中，在燃油经济性和性能方面均能达到明显的优势。

Brandon D.Biller et al. SAE 2015-01-0982.

编译：孙坚