能源和环境问题的日益凸显,排放法规的日益严苛,推动了增压柴油机的广泛应用。增压柴油机虽具有热效率值高、输出功率大、能量利用率高等优点,但增压柴油机NOx及PM(颗粒物)的排放十分严重,会对环境造成严重危害,且增压柴油机存在低速扭矩不足和加速冒黑烟的问题。针对上述问题,本文提出了在低速工况时利用电动增压系统代替涡轮增压系统进行快速进气的技术方案。设计了一套与涡轮增压系统并联的电动增压系统,从而提高增压器的瞬态响应特性,改善增压柴油机的燃烧质量,提高其动力性能和排放水平,并采用台架试验研究方法对比分析了该系统对增压柴油机低速工况性能的影响。主要研究工作如下:1、为了解决增压柴油机低速扭矩不足和加速冒黑烟的问题,提出了采用电动增压系统与原涡轮增压系统并联,在增压柴油机低速时进行快速进气的技术方案。设计了一种新型背盘结构,采用了叶轮与高速电机同轴联接的方法,解决了叶轮轴与电机主轴螺纹连接松动的问题,提高了电动压气机的瞬态响应性和稳定性。2、以Altium Designer为平台,采用模块化的设计思路对电控系统硬件电路进行了设计,将数字信号和模拟信号分离,信号采集和功率驱动分离,有效地避免了信号之间的干扰,增强了 ECU的稳定性,完成了 PCB板的设计与制作。3、以Microchip PIC16F887的软件开发环境MPLAB-IDE为平台,采用C语言对电动增压系统主控程序、传感器信号采集处理程序、压气机驱动程序和冷却电机驱动程序进行了编写和调试,同时为了对电动增压系统的工作时长进行精准控制,制定了基于工况划分的控制策略,并采用模糊控制方法加以实现。4、基于发动机台架试验方法研究了增压系统对柴油机低速工况性能的影响。为了满足电动增压系统与原涡轮增压系统并联的要求,试验中对发动机进气管路进行了设计改造,使电动增压系统与原增压系统进气时互不干扰。分别完成了同一进气量对不同负荷工况性能影响试验和不同进气量对同一工况性能影响试验,对比分析了电动增压系统对增压柴油机低速工况性能的影响,试验结果表明:(1)研制的电动增压系统能够可靠、有效的工作;(2)低速工况时,电动增压系统柴油机的动力性和燃油经济性都有所改善;(3)电动增压系统柴油机的烟度和NOx排放明显的降低,而CO的排放略有升高。