增壓器多工況優化設計及擴穩增效

節能與減排技術是車用內燃機研究的重點和關鍵。利用增壓技術提高發動機進氣壓力，縮小發動機排量，是車用發動機節能和CO2減排的關鍵技術之一。對于車用發動機，特別是在市區運行時，經常工作在部分負荷工況，此時離心壓氣機工作在低壓比、小流量等非設計工況，嚴重影響了增壓發動機低速工況的動力性和經濟性。提高離心壓氣機小流量區域的壓比和效率，對內燃機動力性及節能減排均具有重要意義。

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

三維多工況優化設計方法具有較好的工程價值，但是它是一種“黑箱”式的優化，依賴于優化者的經驗選取優化變量，不能指導離心壓氣機設計及流動控制。車用增壓器離心壓氣機中應用較為廣泛的流動控制措施主要是機匣處理，該措施對拓寬離心壓氣機穩定工作范圍具有較為明顯的效果，但是對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”分析方法直接對非設計工況與設計工況流場之間的偏差進行分析，通過抑制偏差流場來使得非設計工況流場靠近設計工況的理想流場，提高離心壓氣機非設計工況性能。項目組根據上述研究方法提出了“進氣輪蓋導葉”等多種流動控制方法，并獲得了發明專利。根據初步試驗結果，該流動控制措施可以有效提高離心壓氣機非設計工況的壓比和效率，具有良好的工程應用前景。