增壓器多工況優(yōu)化設(shè)計(jì)及擴(kuò)穩(wěn)增效

節(jié)能與減排技術(shù)是車用內(nèi)燃機(jī)研究的重點(diǎn)和關(guān)鍵。利用增壓技術(shù)提高發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣壓力，縮小發(fā)動(dòng)機(jī)排量，是車用發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)能和CO2減排的關(guān)鍵技術(shù)之一。對(duì)于車用發(fā)動(dòng)機(jī)，特別是在市區(qū)運(yùn)行時(shí)，經(jīng)常工作在部分負(fù)荷工況，此時(shí)離心壓氣機(jī)工作在低壓比、小流量等非設(shè)計(jì)工況，嚴(yán)重影響了增壓發(fā)動(dòng)機(jī)低速工況的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。提高離心壓氣機(jī)小流量區(qū)域的壓比和效率，對(duì)內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力性及節(jié)能減排均具有重要意義。

提高離心壓氣機(jī)小流量區(qū)域的壓比和效率對(duì)氫燃料電池增壓也具有重要意義。由于對(duì)低轉(zhuǎn)速下壓比的需求，燃料電池往往匹配在喘振線附近。提高離心壓氣機(jī)小流量區(qū)域的壓比和效率，是提高氫燃料電池效率和功率的有效手段。

三維多工況優(yōu)化設(shè)計(jì)方法具有較好的工程價(jià)值，但是它是一種“黑箱”式的優(yōu)化，依賴于優(yōu)化者的經(jīng)驗(yàn)選取優(yōu)化變量，不能指導(dǎo)離心壓氣機(jī)設(shè)計(jì)及流動(dòng)控制。車用增壓器離心壓氣機(jī)中應(yīng)用較為廣泛的流動(dòng)控制措施主要是機(jī)匣處理，該措施對(duì)拓寬離心壓氣機(jī)穩(wěn)定工作范圍具有較為明顯的效果，但是對(duì)提高小流量工況的效率及壓比不具有明顯的改善作用。

“偏差流場(chǎng)”分析方法直接對(duì)非設(shè)計(jì)工況與設(shè)計(jì)工況流場(chǎng)之間的偏差進(jìn)行分析，通過(guò)抑制偏差流場(chǎng)來(lái)使得非設(shè)計(jì)工況流場(chǎng)靠近設(shè)計(jì)工況的理想流場(chǎng)，提高離心壓氣機(jī)非設(shè)計(jì)工況性能。項(xiàng)目組根據(jù)上述研究方法提出了“進(jìn)氣輪蓋導(dǎo)葉”等多種流動(dòng)控制方法，并獲得了發(fā)明專利。根據(jù)初步試驗(yàn)結(jié)果，該流動(dòng)控制措施可以有效提高離心壓氣機(jī)非設(shè)計(jì)工況的壓比和效率，具有良好的工程應(yīng)用前景。