浅析柴油机废气涡轮增压器的论文

《浅析柴油机废气涡轮增压器的论文》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、浅析柴油机废气涡轮增压器的论文[摘要]为提高发动机的功率，降低油耗，废气涡轮增压器被广大泛的使用在一些重型汽车的发动机上，本文通过分析了废气涡轮增压器的工作原理，结构特点，进一步的剖析了柴油机经增压后性能及结构上的变化。阐明了增压器使用注意事项和常见故障排除，对于正确使用增压器提供了理论依据。　　[关键词]柴油机废气增压器原理结构特点　　中图分类号:v464文献标识码:a文章编号:1009-914x(2013)07-0068-01　　现在一些重型汽车的柴油发动机上广泛应用废气涡轮增压器，其目的是尽可能地利用

2、废气的能量在涡轮中增大发动机的进气密度，提高进气压力，并相应的增加喷油量，就可以在基本结构变化不大的情况下，增大柴油发动机的扭矩和功率。从而可以减少排气污染和降低油耗率。　　一、工作原理　　柴油机排出的高温和一定压力的废气经涡轮壳进入喷嘴，将废气的热能及压力能变成动能，并以一定的方向流向涡轮叶轮，从而使涡轮高速旋转，带动同轴上的压气机叶轮亦高速旋转，新鲜空气经过空气滤清器被吸入高速旋转的压气机叶轮，使气流速度增加，压力提高，再经过扩张器与压气机壳，使气流的动能变成压力能，压力进一步提高，增大密度的空气最后进

3、入发动机的进气管，以实现进气增压提高发动机功率的目的。　　二、基本结构　　涡轮增压器主要由压气机和涡轮两部分组成。压气机主要包括单级离心式压气机、扩张器和压气机壳；涡轮部分主要包括涡轮壳、单级径流式涡轮。涡轮轴与涡轮是采用摩擦焊接连成一体。.压气机叶轮以间隙配合装在涡轮轴上，并用螺帽压紧。涡轮与轴总成、压气机叶轮经过精确的单体动平衡，以保证高速旋转下正常工作。增压器的转子支承是采用内支承型式，全浮动式浮动轴承位于两叶轮之间的中间体内，转子的轴向力靠止推轴承端面来承受。在涡轮端和压气机端均设有密封环装置。压气

4、机端还有挡油罩以防止润滑油的泄漏。增压器采取压力润滑。润滑油从机身上主油道进入进油口，进入润滑系统，然后通过回油管流回发动机油底壳。　　三、废气涡轮增压器的特点　　1、废气涡轮增压器滞后现象，由于废气涡轮的工作相对于发动气缸内的工作有一定的迟后，同时，由于涡轮、压气机叶轮高速旋转的惯性，使发动机变工况时，响应迟缓，排烟增加，汽车的加速性较自然吸气稍差。这就是废气涡轮增压器滞后现象。　　2、压气机喘振现象，压气机工作不稳定，气流出现强烈振动，并产生很大噪声，压气机出口压力显著下降，同时伴有很大的压力波动，柴油

5、机工作不稳，这就是压气机的喘振现象。引起这种现象的主要原因是当流量小于设计值较多时，在增压器叶道内和工作轮叶片进口产生强烈的气流分离引起的。　　3、涡轮的阻塞现象，气体流速在涡轮喷嘴出口截面处达到高速时，流量不随膨胀比增大而增加的现象。　　4、超速现象，主要是增压器流量不够大，当增压发动机还未达到额定工况时，增压器转速已达极限，继续增加发动机功率，增压器将超速运行，这是不允许的，应重新选配合适的增压器。　　四、柴油机经过增压后性能发生的变化　　1、柴油机的功率大大提高，增压后发动机功率可提高20——40%左

6、右。　　2、使发动机的机械效率提高，增压后发动机的辅助系统消耗的功率增加很少，但发动机的功率增加较多，机械效率提高近8%左右。　　3、燃油消耗降低，柴油机增压以后，进气压力增高，燃烧条件改善，机械效率提高，油耗降低。　　4、发动机单位功率质量大大降低，发动机增压后，功率增加较多，但发动机的结构变化不大，质量增加较少，因而使单位功率质量大大地减少。　　四、发动机经过增压以后带来的新问题　　1、使发动机的机械负荷增加，增压以后，进气压力提高，压缩压力和爆发压力也增加，机械零件的磨损加大，如果使用，保养不当容易导

7、致部件的损坏。　　2、发动机热负荷增加，增压以后发动机工作循环温度大大提高，使零部件的温度升高，热负荷增加，材料强度降低。　　因此，发动机经过增压以后，零部件的结构进行了强化，从使用、保养方面讲，必须加强发动机的强制保养工作。　　五、增压后发动机的结构上的变化　　1、压缩比减小，是为了防止增压后最大爆发压力过高，以减少机械负荷和热负荷。　　2、供油量适当加，因为增压后时气量增加，可供给更多的燃油进行燃烧，因此要求供油量增加，以提高功率和扭矩。　　3、供油提前角适当减小，增压后压缩终了的压力和温度增高，使燃料

8、备燃期缩短，适当的减小供油提前角，以防止最大爆发压力过大，否则会使发动机燃烧恶化，油温升高。　　4、喷油压力增大，以适应气缸内增大的气体压力。　　5、喷油器喷孔直径也加大，以适应供油量增加的需要。　　6、气门重叠角度较大，气门间隙大。增压以后，为增加进气量，减少热负荷，气门的重叠角度加大。由于热负荷增加，气门等零件的工作温度升高，膨胀量加大，气门间隙也相应的加大。　　7、进、排气系统流通面积有所加大。结构形状需适