增壓器高原保護(hù)對(duì)動(dòng)力性的影響

1、    增壓器高原保護(hù)對(duì)動(dòng)力性的影響    趙龍【摘  要】隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，西部發(fā)展迎來了新的機(jī)遇，因此為支援西部高原發(fā)展建設(shè)，交通工具卡車肩負(fù)著重要的運(yùn)輸責(zé)任。隨著海拔的提升，空氣變得越來越稀薄，對(duì)于增壓發(fā)動(dòng)機(jī)而言，為保證增壓器運(yùn)行在安全的指標(biāo)下，會(huì)通過降低發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性的方式來平衡整車動(dòng)力性與增壓器的極限性能指標(biāo)安全性。通過不同海拔對(duì)增壓器進(jìn)行保護(hù)標(biāo)定，來獲取最優(yōu)的數(shù)據(jù)，既保證動(dòng)力性滿足要求，也使增壓器能夠安全運(yùn)行?！娟P(guān)鍵詞】卡車;發(fā)動(dòng)機(jī);增壓器保護(hù);數(shù)據(jù)標(biāo)定;動(dòng)力性引言整車的動(dòng)力性一直是客戶比較關(guān)注的焦點(diǎn)之一，隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，西

2、部高原地區(qū)包括南美高原地區(qū)對(duì)于整車的需求量日益增加。為了保證高原地區(qū)，由于空氣稀薄帶來的一系列影響發(fā)動(dòng)機(jī)性能的問題。我們需要針對(duì)性的對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行標(biāo)定，尤其是增壓器的保護(hù)標(biāo)定。因?yàn)楦咴諝庀”?，增壓器需要更高的轉(zhuǎn)速來達(dá)到平原地區(qū)相應(yīng)的增壓壓力，但增壓器是機(jī)械式運(yùn)轉(zhuǎn)，有轉(zhuǎn)速上限，超過轉(zhuǎn)速上限就會(huì)出現(xiàn)因應(yīng)力疲勞帶來的問題比如斷軸、漏油等。而且由于空氣稀薄，發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒變差，增壓器渦前溫度和渦前壓力也會(huì)變大，可能會(huì)超過指標(biāo)限值。因此，需要對(duì)增壓器進(jìn)行系統(tǒng)的高原標(biāo)定，一款新的增壓器都應(yīng)該進(jìn)行不同海拔、不同氣壓的保護(hù)標(biāo)定，在確保增壓器安全的前提下，盡量提升動(dòng)力性。1.不同海拔增壓器的最高轉(zhuǎn)速、最高渦前壓力、

3、最高渦前溫度結(jié)果在某款國(guó)產(chǎn)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行了某款增壓器的保護(hù)試驗(yàn)，增壓器廠家給出的增壓器的最高轉(zhuǎn)速限值是19萬rpm，最高渦前壓力絕對(duì)值3800hpa，最高渦前溫度750。試驗(yàn)過程中以此為標(biāo)定限值，在不同海拔進(jìn)行標(biāo)定，下圖是不同海拔的試驗(yàn)結(jié)果。通過標(biāo)定將增壓器轉(zhuǎn)速控制在限定的轉(zhuǎn)速19萬rpm以內(nèi)，隨著海拔的升高，空氣開始變得稀薄，渦前最高壓力呈現(xiàn)降低的狀態(tài)，最高渦前壓力3586hpa，最高渦前排溫68，最終結(jié)果能夠滿足廠家的要求。2.不同海拔發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性的變化為了比較不同海拔，在標(biāo)定增壓器的保護(hù)過程中，發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性的變化。考慮到在高原試驗(yàn)的安全性，本文主要以試驗(yàn)整車的4檔在不同轉(zhuǎn)速下動(dòng)力發(fā)揮水平

4、進(jìn)行比較。發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性與每缸的噴油量是成正比例，因此本文主要通過燃油量來比較各海拔的動(dòng)力性發(fā)揮。下圖為在各海拔不同轉(zhuǎn)速下燃油量開始限制的標(biāo)定結(jié)果，燃油量單位：mg/hug通過數(shù)據(jù)比較，此款增壓器在1600m海拔以下是不需要進(jìn)行保護(hù)增壓器標(biāo)定的。在1600m以上開始限制發(fā)動(dòng)機(jī)油量，以保證增壓器轉(zhuǎn)速在限值范圍內(nèi)。隨著海拔的升高，保護(hù)增壓器需要限制的油量越來越大。標(biāo)定后增壓器廠家及相關(guān)人員進(jìn)行了實(shí)地測(cè)試，由于在2400rpm以下沒有對(duì)油量進(jìn)行標(biāo)定，加速性能（怠速-換擋點(diǎn)2000rpm左右）不受影響，最高車速也沒有發(fā)生變化，可以接受。下圖比較直觀的展現(xiàn)了不同海拔油量的變化情況。通過比較上圖，可以清晰的

5、看出，隨著海拔的增加，油量標(biāo)定限值逐漸下降，主要集中在2800-3200rpm轉(zhuǎn)速區(qū)間，此區(qū)間集中在額定點(diǎn)附近。功率較大，噴油量也比較大，對(duì)于增壓壓力需求較高，因此在高海拔地區(qū)此區(qū)域受影響比較大。經(jīng)過與客戶溝通，此款車型主要用途是爬山拉貨，主要轉(zhuǎn)速區(qū)間在2000-2500rpm區(qū)域，因此動(dòng)力性的下降對(duì)于客戶長(zhǎng)期使用的區(qū)域沒有影響，滿足客戶需求。3.結(jié)論通過比較數(shù)據(jù)，隨著海拔的升高，空氣變得稀薄。增壓器渦前壓力呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，保護(hù)增壓器標(biāo)定帶來的動(dòng)力性下降呈現(xiàn)加快的趨勢(shì)。通過標(biāo)定在不同海拔能夠?qū)⒃鰤浩鞯淖罡咿D(zhuǎn)速控制在19萬rpm以內(nèi)，增壓器的渦前壓力、渦前溫度均滿足增壓器廠家的要求。隨之帶來的結(jié)果是動(dòng)力性的下降，由于此款車型主要是側(cè)重于在3500m左右高原的用戶，主要用來爬山。因此大部分匹配的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速運(yùn)行區(qū)間是2000-2500rpm左右，在此期區(qū)間的油量變化帶來的動(dòng)力性下降客戶是可以接受的。參考文獻(xiàn)1日系汽油機(jī)產(chǎn)品技術(shù)特征研究j.李建群，宮艷峰.汽車文摘.2019.（04）2汽油機(jī)金屬氣缸墊密封技術(shù)及其試制