发动机废气涡轮增压1

《发动机废气涡轮增压1》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、发动机原理第二篇动力输出与能量利用第11章发动机废气涡轮增压11.1发动机增压的基本方法与原理一、增压的概念提高发动机的有效功率和平均有效压力的途径（1）改变发动机的结构参数，如增加气缸数、增大气缸直径、活塞行程和减少行程数等；（2）提高发动机转速或活塞平均速度；（3）提高发动机的平均有效压力。具体可通过减少过量空气系数φa、提高充量系数φc和进气密度ρs来实现。二、发动机增压的概念、特点和指标所谓增压，就是利用增压器将空气或可燃混合气进行压缩，再送入发动机气缸的过程。特点：（1）尺寸减小，质量减轻（2）摩擦损耗相对较小（3）可将扭矩特性改进为低速高扭矩这对车用机非常有利（4）可进行高

2、原功率补偿（5）排放降低（6）降低噪声。（7）机械损失减少，经济性得到改善（8）零部件的机械负荷和热负荷增加几个概念：增压度——发动机在增压后增长的功率与增压前的功率之比增压比是指增压后气体压力与增压前气体压力之比，简称压比四、增压对发动机性能的影响废气涡轮增压对发动机动力性和经济性的影响增压前后发动机参数对比说明1）过量空气系数在增压前后保持不变，则增压后的供油量将相应增大，以适应空气质量增加的需要，同时配气定时也要进行适当的调整，这样可以保证热效率基本不变或略有提高2）进气密度的变化机械效率变化（提高）由于增压后平均指示压力提高，而平均机械损失压力基本保持不变（在转速相同的前提下）

3、，那么机械效率在增压后将是增加的增压后充量系数变化增压的结构形式及分类1机械式增压1—排气管2—气缸3—曲轴4—齿轮副5—压气机6—进气管豪华车代表车型有奔驰C200K，发动机为直列四缸1.8升的小型D级车，在2500rpm时达最大扭矩230Nm，综合油耗只有8.8L/100km。2．废气涡轮增压1—排气管2—涡轮壳体3—涡轮4—转子轴5—压气机6—集气器7—进气管大众旗下的宝来1.8T、帕萨特1.8T、奥迪A6/A41.8T。3．气波增压1—发动机2—转子3—带轮驱动4—高压排气5—高压空气6—低压空气7—低压排气4．复合式增压和组合式涡轮增压1—涡轮增压器2—连接管3—稳压管4—共

4、振管5—共振室6—进气管7—气缸复合式涡轮增压：组合式增压：2005年，大众开始将这套技术装配到大量生产的民用车型高尔夫1.4TSI上。5、废气涡轮增压与其他增压方式相比优点有：（1）发动机结构无须做重大改变，且增压器体积小、重量轻，且易实现高增压；（2）由于驱动能量来自废气，相对减少了机械损失（泵气损失）和热损失，提高了机械效率和热效率（油耗降低5%-10%）；（3）能降低排气噪音和烟度；（1）增加了进、排管路，使加速反应滞后；（2）热复合严重，对大气温度和排气背压敏感；缺点有：11.2废气涡轮增压器的基本结构和工作原理1—压气机蜗壳2—压气机叶轮3—密封套4—推力轴承5—挡油板6—

5、隔热板7—卡环8—涡轮机叶轮9—涡轮机蜗壳一、径流式废气涡轮：喷嘴叶片环工作叶轮涡轮壳废气入口废气出口1、涡轮的结构：喷嘴叶片环工作叶轮涡轮壳2、涡轮的作用：将废气中的能量尽可能多的转变成推动涡轮转动的机械功。径流式废气涡轮结构径流式涡轮工作简图1—进气蜗壳2—喷嘴环3—工作轮3、涡轮的工作过程（原理）：c0c1c2crp0p1p2prT0T1T2Tr（1）废气进入涡轮壳道（2）废气压能转变为动能（喷嘴叶片环）（3）动能转变为机械能（工作叶轮）可见，经过涡轮后，废气中的部分能量转变为推动涡轮旋转的机械能。径流式废气涡轮工作简图4.涡轮机特性曲线1）涡轮效率2）膨胀比3）气体流量—无量纲

6、的相似流量4）涡轮转速涡轮机所发出的功率涡轮机特性曲线是以相似流量为横坐标，以膨胀比为纵坐标，以相似转速为参变量的一组曲线，涡轮机的阻塞当转速一定时，相似流量随膨胀比的增大而增大，直到达到流量最大值，喷嘴环或涡轮叶片轮中某处气流速度已经达到了当地声速，即使再继续增大膨胀比，该处的气流速度仍维持当地声速，涡轮流量也不会再增加，这种现象称为涡轮机的阻塞现象，这时的流量称为阻塞流量。二、离心式压气机：1、压气机结构：2、压气机作用：扩压器工作轮外壳利用涡轮产生的机械能压缩空气，使进气压力增大。空气入口空气出口外壳工作轮扩压器离心式压气机结构3、压气机的工作原理：C空气流速c1c2c3ckp0

7、p1p2p3pkT0T1T2T3Tk离心式压气机工作过程（1）空气被吸入进气管（2）机械能转变为气体压能与动能（工作轮）（3）动能转变为压能（扩压器）（4）动能进一步转变为压能（壳道）压气机的主要参数（1）增压比（2）流经压气机的每秒质量流量（3）压气机转速（4）压气机的绝热效率（5）压气机功率的推导过程：1kg空气的绝热压缩功与实际压缩功之比按理想情况，将1kg空气从压缩到，耗功最小的是绝热过程，所需的绝热压缩功为由于实际压缩是多变过程，伴随