2010-01-1231

Анализ компактных супертурбированных двигателей с использованием 1-D эмуляции вычислительной гидродинамики

Сфера применения
Супертурбокомпрессор VanDyne (SuperTurbo) - это турбокомпрессор со встроенной бесступенчатой трансмиссией (CVT). Изменяя передаточное число CVT, SuperTurbo может получать тяговую мощность от коленчатого вала для обеспечения функции турбонаддува, либо работать как турбокомпаундер (в этом случае энергия поступает от турбины и передается на коленчатый вал). Функция турбокомпрессора SuperTurbo повышает переходные характеристики компактного турбированного двигателя, а функция турбокомпаундера предоставляет возможность выделения энергии выхлопа от турбины (вместо открывания перепускного клапана).

С помощью 1-D эмуляции было продемонстрировано, что двигатель 2.0 л L4 способен превысить кривую крутящего момента двигателя 3.2L V6 с помощью функции SuperTurbo и соответствовать кривой крутящего момента двигателя 4.2 л V8 с функцией SuperTurbo и обводом чистого воздуха. В каждом случае эффективность при неполной нагрузке при использовании функции SuperTurbo была выше, чем у базовой модели двигателя. С функцией обвода эффективность при полной нагрузке также увеличивалась. Также было продемонстрировано, что переходные характеристики системы были аналогичны характеристикам двигателя без наддува (N/A) (даже при низкой частоте вращения двигателя). Уменьшение с 3.2L позволило улучшить топливную экономичность на 17%, а уменьшение с 4.2L на 36% улучшило ездовой цикл NEDC

При использовании с закрытым сдвоенным катализатором и перепускной системой (когда часть фракций нагнетаемого воздуха обходит двигатель и поступает в выпускную систему напротив турбины), отработавшие газы охлаждаются воздухом, исключая потребность в обогащении топлива. Результатом стал бензиновый двигатель, способный работать при высоком среднем эффективном давлении торможения (BMEP) при низких оборотах двигателя. Благодаря специальной функции обвода он может работать при больших нагрузках на одном компрессоре. Использование обводного устройства было бы невозможно без функции турбокомпрессора SuperTurbo.

Дата публикации: 2010-04-12
Разработчики: Кристофер Джеймс Чедвелл - Юго-западный исследовательский институт
Mark Walls - Юго-западный исследовательский институт

Следить за информацией