[發明專利]基于電動增壓的高背壓柴油機功率恢復方法及其實施裝置

有效

• 申請號: 202111163363.3
• 申請日: 2021-09-30
• 公開（公告）號: CN113864041B
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 楊名洋;馬澤泰;鄧康耀;石磊;崔毅;張琨
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: F02B37/04
• 分類號: F02B37/04;F02B37/12;F02D41/00
• 代理公司: 上海碩力知識產權代理事務所(普通合伙) 31251
• 代理人: 郭桂峰

1.一種基于電動增壓的高背壓柴油機功率恢復方法，其特征在于，包括以下步驟：

第一，利用渦輪流量公式計算得出渦前壓力：

；

第二，利用渦輪能量公式計算得出渦輪所能提供的能量：

；

第三，利用渦輪與壓氣機之間的能量平衡公式與壓氣機效率公式，結合計算求出電動壓氣機后壓力和電動壓氣機后實際溫度：

；

第四，利用能量公式計算出電動壓氣機所需要的能量：

；

第五，根據計算得出的電動壓氣機所需要的能量值，通過變頻電機對電動壓氣機轉速進行調節；

其中，為流經渦輪的質量流量，單位為；為渦輪前溫度，單位為；為渦輪流通面積，單位為；為渦輪的排氣背壓，單位為；為渦輪前壓力，單位為；為渦輪提供的能量，單位為J；為渦輪效率；為流經壓氣機的質量流量，單位為；為電動壓氣機后實際溫度，單位為；為電動壓氣機后壓力，單位為；為壓氣機后壓力，單位為；是壓氣機絕熱效率；是電動壓氣機絕熱效率；為經過電動壓氣機等熵壓縮后的溫度，單位為；為電動壓氣機前溫度，單位為；為壓氣機所需能量，單位為J；為電動壓氣機前壓力，單位為；R為氣體常數，取值為8.314J/(mol·K）；為渦輪端絕熱多變指數，取值為1.33；為壓氣機端絕熱多變指數，取值為1.4；

實施上述基于電動增壓的高背壓柴油機功率恢復方法的裝置，包括進氣總管、進氣支管、柴油機、排氣支管、排氣總管，進氣支管的入口與進氣總管的出口相連接，進氣支管的出口與柴油機進氣道入口相連接，排氣支管的入口與柴油機的排氣道出口相連接，排氣支管的出口與排氣總管的入口相連接，還包括電動壓氣機、壓氣機、中冷器、渦輪、排氣背壓閥、旁通管、旁通閥、上位機、控制模塊、變頻電機、齒輪箱、齒輪箱出油管、散熱片、齒輪箱進油管、冷卻油罐，電動壓氣機、壓氣機、中冷器沿進氣方向依次布置在進氣總管上，渦輪、排氣背壓閥沿排氣流向依次布置在排氣總管上，旁通管的兩端口分別與渦輪前后的排氣總管相連通，旁通閥布置在旁通管上，壓氣機和渦輪通過連接軸連接在一起；上位機、控制模塊、變頻電機通過線束相連接；變頻電機與齒輪箱連接，齒輪箱與電動壓氣機相連接；齒輪箱的進出油口分別與齒輪箱出油管的出口、齒輪箱進油管的入口相連接，散熱片的進出油口分別與齒輪箱進油管的出口、齒輪箱出油管的入口相連接，冷卻油罐布置在齒輪箱進油管上。

2.根據權利要求1所述的基于電動增壓的高背壓柴油機功率恢復方法，其特征在于所述變頻電機與齒輪箱通過皮帶相連接，齒輪箱與電動壓氣機耦合在一起。

3.根據權利要求1所述的基于電動增壓的高背壓柴油機功率恢復方法，其特征在于所述散熱片與冷卻油罐的高度低于電動壓氣機。