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我国高原面积广阔,海拔高且海拔变化范围大,如何使发动机具有较好的变海拔工作特性,是车用发动机高原适应性研究所面临的主要难点和技术瓶颈。利用增压技术实现良好的发动机变海拔进气,是提高发动机高原适应性的主要技术途径。当前增压压气机设计主要面向平原(低海拔)面工况匹配要求,压气机设计在改进发动机高原适应性中的重要作用没有充分体现。本文针对发动机高原适应性研究这一主要难点,提出了从增压压气机变海拔多工况设计改进发动机高低变海拔运行特性的新思路。以某型增压柴油机为研究对象,探讨了变海拔条件下发动机对压气机性能的要求,建立了压气机变海拔工况流动分析模型,并对压气机变海拔工况流场控制方法等进行了研究。本文工作主要分为以下几个部分。本文基于发动机高原试验台,研究了从平原到海拔4500m变海拔进气条件对某车用柴油机及其增压离心压气机性能的影响,探讨了发动机与压气机的变海拔匹配工作特性。研究表明,不同海拔进气条件下,发动机低速大转矩工况的压气机效率,是影响发动机变海拔全工况性能的关键因素;随着海拔升高,发动机低速大转矩工况向压气机小流量高转速方向偏移。提出了压气机变海拔综合效率这一评价压气机变海拔全工况性能的评价指标。本文将发动机高低海拔低速大转矩工况的压气机流场分解压气机设计工况流场与工况偏差流场,建立了变海拔工况流动模型,发展了相应的计算方法。研究了高低海拔低速大转矩工况压气机工况偏差流场及其对性能的影响,发现叶轮叶尖区域工况偏差流场,显著影响发动机低速大转矩工况的压气机效率和变海拔工况适应性。本文提出了叶片前掠和轮盖导叶两种增压压气机变海拔流场控制新方法。仿真研究表明,两种方法均可有效控制压气机变海拔工况流场偏差,提高压气机变海拔工况适应性。试验测试表明,轮盖导叶控制方法使得压气机变海拔综合效率提高1.8%,验证了该控制方法的有效性。