不同渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣能量回收方法

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不同渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣能量回收方法

提出了兩種增加壓力的新方法，即蒸氣渦輪增壓和蒸氣輔助的渦輪增壓，且兩種方法都基于內(nèi)燃（IC）發(fā)動(dòng)機(jī)排氣能量回收的原則。為了說明這兩種渦輪增壓方法的優(yōu)點(diǎn)，將乘用車汽油機(jī)廢氣渦輪增壓與增壓蒸氣和蒸氣輔助渦輪增壓進(jìn)行了對(duì)比研究，分析了各種升壓壓力的方法對(duì)于IC發(fā)動(dòng)機(jī)性能以及渦輪增壓系統(tǒng)的能量流的影響。研究結(jié)果表明，①蒸氣渦輪增壓可以實(shí)現(xiàn)在整個(gè)IC發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的目標(biāo)進(jìn)氣壓力，而蒸氣輔助渦輪增壓可以提高在低速工作條件內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣壓力；②節(jié)能潛力從高到低分別是蒸氣渦輪增壓、蒸氣輔助渦輪增壓和廢氣渦輪增壓。隨著IC發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速提高，蒸氣渦輪增壓系統(tǒng)廢氣能量回收效率提高，其最大值為6.5%，而蒸氣輔助渦輪增壓和排氣廢氣能量回收效率渦輪增壓先增大后減小。

在現(xiàn)實(shí)中，廢氣渦輪增壓器可以被分類為一種用于回收排出氣體能量的裝置。與機(jī)械增壓相比，廢氣渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)擁有更多的優(yōu)勢(shì)，例如熱效率更高，壓縮機(jī)動(dòng)力來自于廢氣能量而不是內(nèi)燃機(jī)有效的工作。然而，研究表明，廢氣渦輪增壓在促進(jìn)內(nèi)燃機(jī)能量利用率方面也不是理想的方法，其明顯的缺陷會(huì)導(dǎo)致更高的廢氣壓力。目前，越來越多的學(xué)者已經(jīng)關(guān)注到這點(diǎn)，并已提出了用于內(nèi)燃機(jī)廢熱回收的組合熱力循環(huán)方法。

刊名：Applied Energy（英）

刊期：2014年第113期

作者：Jianqin Fu

編譯：祁祥