483型柴油机的增压器匹配及搭载噪声研究

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随着节能减排的要求日趋严格,乘用车柴油化已成为重要趋势。其中涡轮增压是现代柴油机的基本配置之一。为了满足车辆高效、节能、环保、舒适多方面的要求,对涡轮增压器与柴油机的最佳匹配及噪声方面开展研究,具有重要的现实意义。本文针对某公司一款SUV车搭载的483型柴油机,运用理论计算与实验相结合的方法,对涡轮增压器进行匹配,并对搭载噪声开展试验研究,以便为该款涡轮增压柴油机的开发与应用提供依据。本文的主要内容及结论如下:(1)根据发动机厂提供的483型柴油机的技术参数,通过对增压器的需求分析,选择了普通旁通放气式废气涡轮增压器作为匹配机型。(2)匹配选型计算结果表明,在压气机端,发动机外特性1000rpm时,压比达到1.26,流量为0.021kg/s;发动机在3800rpm时,压比达到最高2.69,流量达到0.153kg/s。在涡轮端,额定点涡前压力397.66kPa,歧管压力为248.71kPa;对于车况常用转速点,两者差值均小于50kPa,远远小于推荐安全压力差限值100kPa。从这一点上来说,增压器匹配方案的可靠性得到了保障。(3)根据计算结果,在天雁公司生产的压气机和涡轮机特性图库中,对涡轮增压器进行了选配。型号为JP44F-4472压气机和JP44F-3580涡轮。(4)对所选取压气机及涡轮机与483型柴油机进行了联合台架试验,验证了匹配结果的合理性;并通过调整执行器的预紧力,研究了预紧力对发动机与增压器联合运行的性能影响。结果表明执行器预紧压力为169kPa时,发动机转速4000rpm范围内,从功率输出数据和油耗率来看,匹配选型增压器可满足483型柴油机的开发要求。但是在4000rpm时,为使排气温度和燃油消耗率满足要求,需要将执行器预紧压力调到174kPa。(5)应用两台483型涡轮增压柴油机样机搭载整车,开展了涡轮增压器噪声试验,结果表明2台试验增压器有发生一阶噪声的风险,为了判断是否确实存在这类噪声,提出了增压器整车NVH的主观评价方法和客观依据,确认所设计的JP44F型涡轮增压器的声学性能满足客户要求。
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