基于內燃機廢氣能量回收的不同渦輪增壓方法比較研究

基于內燃機廢氣能量回收的不同渦輪增壓方法比較研究

提出了兩種新的增壓方法，分別為蒸汽渦輪增壓和蒸汽輔助渦輪增壓，并且將二者進行了對比。這兩種增壓方法的原理都是基于內燃機（IC）廢氣能量回收技術。為了更好地說明這兩種新型渦輪增壓方法的優勢，將廢氣渦輪增壓、蒸汽渦輪增壓和蒸汽輔助渦輪增壓在乘用車汽油機上進行了試驗，然后進行了對比研究，并且分析了各種增壓方法對發動機性能的影響以及渦輪增壓系統的能量流。

通過研究發現：蒸汽渦輪增壓可以在內燃機（IC）整個轉速范圍達到目標進氣壓力，然而蒸汽輔助渦輪增壓卻只能在低速情況下提高發動機進氣壓力。從節能角度出發，3種增壓方法的節能潛力從高到低依次為蒸汽渦輪增壓、蒸汽輔助渦輪增壓和廢氣渦輪增壓。當發動機轉速低于2000r/min時，與另兩種渦輪增壓方法相比，蒸汽渦輪增壓有較高的廢氣能量回收效率，最大可以達到6.5%。由于排氣壓力較低，因此低速情況下廢氣渦輪增壓的廢氣能量流速、渦輪效率、廢氣能量回收效率是最低的。當發動機轉速高于2000r/min時，廢氣渦輪增壓的進氣壓力可以達到目標值。此時，廢氣渦輪增壓的廢氣能量回收效率與蒸汽渦輪增壓的效率相同，并且二者都會隨著發動機轉速的增加而降低。

刊名：Applied Energy（英）

刊期：2013年第113期

作者：Jianqin Fu et al

編譯：劉曉瑩