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Z8170船用柴油机是国内内河航运主机的主力机型,由于内河航运受载货量、水流、水位和水速的影响,柴油机的负荷变化比较大,尤其是长期低速大扭矩的情况下,需要增压器的响应速度快。原机采用MIXPC (Mixed Pulse Converter)增压系统,低速时由于排气能量不足,使废气涡轮反应慢,增压器效率低,导致进气量不足,燃油消耗率升高,易出现冒黑烟现象,而且容易造成滑动农面磨粒磨损。为了减少增压器的转动惯量,解决运行迟缓,低速效率低、响应性差等问题,根据脉冲转换、多脉冲、MPC (Modular Pulse Converter)、MIXPC、MMPC(Modular Multi-Purpose Pulse Converter)等增压系统的优缺点,结合内河航运多用于低速大扭矩的实际情况,决定采用两个增压器并联的脉冲转换增压系统设计方案。该设计方案充分考虑脉冲转换的特点,既改善柴油机低速响应速度,降低燃油消耗率又能满足额定负荷的使用要求,同时还能控制生产制造成本。本文采用FLUENT+BOOST仿真计算与台架试验相结合的设计手段,完成了Z8170双增压器柴油机排气系统的设计工作,主要研究内容如下:(1)在充分考虑柴油机燃油经济性、零部件通用性、可维护性和制造成本等因素后,确定8170双增压器脉冲转换器增压系统的总体设计方案。(2)根据柴油机的总体布置形式,参照国内外船用发动机排气歧管的结构形式,初步设计多种排气歧管设计方案。利用FLUENT软件分析废气在排气歧管中的通流特性,优选通流特性比较好的排气歧管作为研究对象。(3)在实测数据的基础上完成Z8170-8型柴油机的热力循环分析模型。通过模拟计算,分析柴油机双增压排气系统采用不同结构排气歧管的性能变化。并根据计算结果,确定排气歧管的最优设计方案。(4)针对每4个气缸采用一个增压器的双增压器并联设计方案,对柴油机进、排气系统进行了重新设计。通过台架性能试验,研究柴油机与增压器联合运行特性、柴油机燃油经济性以及瞬态响应特性。台架试验表明:当Z8170双增压器柴油机按推进特性工作时,柴油机始终在压气机的高效率区间内运行:与原Z8170柴油机相比,Z8170双增压器柴油机具有燃油消耗率低、瞬态调速率好、调速时间短的优点。