本文阐述了如何计算空气流量、增压压力、涡轮前温度、涡轮前平均压力、几何当量流通面积及压比的方法，并表明使用此方法为高压共轨柴油机来进行增压器选型的正确性。

废气涡轮增压技术是利用排气能量使排气在涡轮中进一步膨胀作功，用于驱动增压器的增压方式。发动机所能发出的最大功率受到气缸所能吸入空气量的限制。如果空气能在进入气缸前得到压缩，而使其密度增大，则同样的气缸工作容积可以容纳更多的新鲜空气量，从而就可以多供给燃料，得到更大的输出功率。

增压器选型

1.设计性能指标的确定

该款匹配涡轮增压器的发动机设计性能指标见表1。

2.涡轮增压性能指标估算

对涡轮增压器进行匹配前，首先应该对增压器参数进行估算来选择合适的增压器。增压参数主要有空气流量Gs、增压压力Ps、涡前温度TT、涡轮前平均压力PT、几何当量流通面积F及压比πk。

3.空气流量Gs

Gs=mF.λ.φ/3 600≈0.15kg/s

4.增压压力Ps

增压后的进气压力可以保证足够的空气量进入气缸。

=275 kPa

5. 涡轮前温度

确定涡轮前平均压力之前，最重要的是对涡轮前排气温度进行估计，因为涡轮前温度过高会烧蚀催化器，所以涡轮前温度设定为993K。

6.涡轮前平均压力

7.几何当量流通面积

根据排气流量Gs、涡轮前平均排气压力PT和TT温度可以估算出ΨF。根据下式可以算出ΨF=18.9，其中Ψ为流量系数（根据经验Ψ=1.05），则几何当量流通面积F=18cm2。

8. 压比

9. 增压后空气温度

此时，ρ0因存在进气阻力会有一定的负压，经验值为1.08kg/m3。

10.其他典型工况下参数核算

同理，根据此柴油机目标数据见表7，得出发动机在最大转矩（2400r/min）和50%负荷下（1500r/min）工况下的参数结果（见表8）。

11.根据以上数据选择了某公司提供的一款型号为H4D2的增压器。

增压器特性匹配校核

从图2可以看出，选配的H4D2涡轮增压器方案外特性耗气线都穿过压气机的最高效率区，并且与增压器喘振线之间都有一定的裕度。

根据计算结果得出，发动机运行范围内不出现过高的排气温度；增压器转速不超过极限值（且本增压器带限速装置）；也不出现过高的增压压力及最高爆发压力。发动机负荷特性上增压压力与背压的交点位于低负荷区。以上说明发动机与增压器的匹配良好。

试验验证

经过对匹配后的带涡轮增压器的高压共轨柴油机进行发动机性能确认、增压器状态确认、夏季标定（TC温度评定、机油温度和压力评定、回热试验）、高原标定、冬季标定、漏油试验、发动机可靠性试验（热循环试验、耐久试验）、NVH试验、盐雾试验、包容性试验，得出其结果合格。

结语

匹配计算是否正确直接影响增压的好坏。通过匹配计算得到的增压器转速、增压比、空气流量和功率在增压器技术规格范围内，涡轮前的废气温度和增压后的温度也符合要求，且增压器的工作效率在高效率区域内。