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柴油机进、排气系统分析
作者：陈正林龚卫国赵祖玲来源：《中国高新技术企业》2016年第01期
摘要：南通柴油机股份有限公司针对船用开发的直列六缸增压中冷柴油机，为四气门、直喷式、废气涡轮增压、水空中冷柴油机。柴油机进、排气系统的优劣对柴油机性能有着至关重要的影响，因此对进、排气系统进行分析很有必要。文章基于此，对柴油机进、排气系统进行了分析。关键词：柴油机；进气系统；排气系统；脉冲（变压）系统；MPC（组合脉冲转换）系统文献标识码：A中图分类号：TK421文章编号：10092374（2016）01005702DOI：1013535jc
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2016010291概述进气管的设计目的是消除各缸之间的进气干涉、排气干扰，提高充气效率。在设计进气歧管时要充分利用进气管的波动效应和惯性效应，提高进气终了时的进气压力，提高充气效率。设计出最佳的管长和管径，就能在发动机一定的转速范围内增加充气量，提高功率，改善扭矩特性，降低油耗率和烟度。南通柴油机股份有限公司目前研制的柴油机主要采用两种排气系统：一种是MPC排气系统；另一种是脉冲转换排气系统。从总的情况来看，MPC排气系统结构简单，便于总体布置，能综合定压和脉冲两种排气系统的优点，涡轮效率高，一般采用该系统能获得较好的标定工况性能，其缺点是对于大气门重叠角的柴油机，排气干扰严重，特别是对于中低转速工况，排气干扰造成的废气倒灌将更加严重，有时会严重影响柴油机在中低转速的性能；脉冲排气系统（一般都带转换器）能有效利用排气中的脉冲能量，有效克服废气倒灌，因此对于大气门重叠角的柴油机，改善其中低转速性能有明显的效果。实践证明，在排气系统匹配中，凡是将排气系统的特点与柴油机特点良好结合的，均能取得良好的匹配效果和综合较优的性能指标，否则将不会得到好的性能指标。2设计输入南通柴油机股份有限公司针对船用开发的直列六缸增压中冷柴油机，为四气门、直喷式、废气涡轮增压、水空中冷柴油机。具体参数见表1：表13进气结构分析与确定
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进气管设计的关键参数主要有三个，分别是入口当量直径i
、容积V、出口当量直径out。i
表征了进气能力的大小；V的大小主要由发动机的总体布置来决定，过大或过小都会造成各缸进气的不均匀；out主要是由缸盖进气道的尺寸来决定。综合以上对进气系统的分析，确定进气系统主要结构参数为：入口型式与中冷器出口相匹配，进气管长度要考虑总体布置的需求r