增压器高原保护对动力性的影响

赵龙

【摘  要】随着国家经济的发展，西部发展迎来了新的机遇，因此为支援西部高原发展建设，交通工具卡车肩负着重要的运输责任。随着海拔的提升，空气变得越来越稀薄，对于增压发动机而言，为保证增压器运行在安全的指标下，会通过降低发动机动力性的方式来平衡整车动力性与增压器的极限性能指标安全性。通过不同海拔对增压器进行保护标定，来获取最优的数据，既保证动力性满足要求，也使增压器能够安全运行。

【关键词】卡车;发动机;增压器保护;数据标定;动力性

引言

整车的动力性一直是客户比较关注的焦点之一，随着中国经济的不断发展，西部高原地区包括南美高原地区对于整车的需求量日益增加。为了保证高原地区，由于空气稀薄带来的一系列影响发动机性能的问题。我们需要针对性的对发动机进行标定，尤其是增压器的保护标定。因为高原空气稀薄，增压器需要更高的转速来达到平原地区相应的增压压力，但增压器是机械式运转，有转速上限，超过转速上限就会出现因应力疲劳带来的问题比如断轴、漏油等。而且由于空气稀薄，发动机燃烧变差，增压器涡前温度和涡前压力也会变大，可能会超过指标限值。因此，需要对增压器进行系统的高原标定，一款新的增压器都应该进行不同海拔、不同气压的保护标定，在确保增压器安全的前提下，尽量提升动力性。

1.不同海拔增壓器的最高转速、最高涡前压力、最高涡前温度结果

在某款国产柴油发动机进行了某款增压器的保护试验，增压器厂家给出的增压器的最高转速限值是19万rpm，最高涡前压力绝对值3800hPa，最高涡前温度750℃。试验过程中以此为标定限值，在不同海拔进行标定，下图是不同海拔的试验结果。

通过标定将增压器转速控制在限定的转速19万rpm以内，随着海拔的升高，空气开始变得稀薄，涡前最高压力呈现降低的状态，最高涡前压力3586hPa，最高涡前排温68℃，最终结果能够满足厂家的要求。

2.不同海拔发动机动力性的变化

为了比较不同海拔，在标定增压器的保护过程中，发动机动力性的变化。考虑到在高原试验的安全性，本文主要以试验整车的4档在不同转速下动力发挥水平进行比较。发动机动力性与每缸的喷油量是成正比例，因此本文主要通过燃油量来比较各海拔的动力性发挥。下图为在各海拔不同转速下燃油量开始限制的标定结果，燃油量单位：mg/hug

通过数据比较，此款增压器在1600m海拔以下是不需要进行保护增压器标定的。在1600m以上开始限制发动机油量，以保证增压器转速在限值范围内。随着海拔的升高，保护增压器需要限制的油量越来越大。标定后增压器厂家及相关人员进行了实地测试，由于在2400rpm以下没有对油量进行标定，加速性能（怠速-换挡点2000rpm左右）不受影响，最高车速也没有发生变化，可以接受。下图比较直观的展现了不同海拔油量的变化情况。

通过比较上图，可以清晰的看出，随着海拔的增加，油量标定限值逐渐下降，主要集中在2800-3200rpm转速区间，此区间集中在额定点附近。功率较大，喷油量也比较大，对于增压压力需求较高，因此在高海拔地区此区域受影响比较大。经过与客户沟通，此款车型主要用途是爬山拉货，主要转速区间在2000-2500rpm区域，因此动力性的下降对于客户长期使用的区域没有影响，满足客户需求。

3.结论

通过比较数据，随着海拔的升高，空气变得稀薄。增压器涡前压力呈现下降的趋势，保护增压器标定带来的动力性下降呈现加快的趋势。

通过标定在不同海拔能够将增压器的最高转速控制在19万rpm以内，增压器的涡前压力、涡前温度均满足增压器厂家的要求。随之带来的结果是动力性的下降，由于此款车型主要是侧重于在3500m左右高原的用户，主要用来爬山。因此大部分匹配的发动机转速运行区间是2000-2500rpm左右，在此期区间的油量变化带来的动力性下降客户是可以接受的。

参考文献

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