废气涡轮增压器的工作原理和结构特点教案资料.ppt

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1、废气涡轮增压器的工作原理和结构特点主推进动力装置Introductiontoship[2]废气涡轮增压的两种基本方式P133P4782、脉冲增压采用脉冲增压的目的就是要尽可能多地利用脉冲能。结构特点：将涡轮增压器尽量靠近气缸，并把柴油机各缸的排气支管做得短而细，使排气管容积尽可能小些。通常是以二、三缸（最多允许缸数）为一组，共用一根排气支管，再让几根排气支管分别通往废气涡轮的几个进口。如图4-17所示。废气进入涡轮壳内相互隔开的几个腔，再分别流向喷咀环对应的部分。这种系统工作时，排气管中形成脉冲压力波，进入涡轮的废气压力

2、和速度都是变化的，所以称为脉冲涡轮增压。轮机知识Koukiepin主推进动力装置Introductiontoship[3]废气涡轮增压的两种基本方式P135P479发火顺序：1-5-3-6-2-41-5-4-6-2-31-4-2-6-3-51-6-2-4-3-5轮机知识Koukiepin主推进动力装置Introductiontoship[4]两种基本增压方式比较P134P249在等压涡轮增压系统中：只利用废气定压能；排气管中维持着恒定的压力，涡轮工作稳定，涡轮效率高；排气管的布置简单，都连接于一根粗大的排气总管，排气总管

3、再与废气涡轮连接；使用管理要求较低；由于排气管容积大，低负荷时排气管中压力低，能量少，涡轮发出的功率不能满足压气机的要求，必须另设辅助风机来满足低负荷时的要求。加速时，排气管中废气压力建立比较慢，增压器跟不上柴油机的加速，；等压增压中脉冲能量回收的比例很低。轮机知识Koukiepin主推进动力装置Introductiontoship[5]两种基本增压方式比较P134P249在脉冲涡轮增压系统中：不但利用废气定压能，还能有效利用废气的脉冲能；排气管中的压力和速度变化较大，涡轮工作不稳定，涡轮效率较低；对排气系统、构造和加工

4、方面都有严格的要求，柴油机各缸的排气支管要做得短而细，以二、三缸（最多允许缸数）为一组，共用一根排气支管；使用管理要求较高，对排气定时和气口的清洁要求较高；柴油机加速性及低负荷性能不受影响；轮机知识Koukiepin主推进动力装置Introductiontoship[6]废气涡轮增压器的结构P482废气涡轮增压器结构型式很多，但它们之间存在一些共同点，下面以典型的ABB公司VTR-4型废气涡轮增压器为例来介绍结构。涡轮增压器是由右边的轴流式涡轮和左边的离心式压气机组成。压气机叶轮与涡轮叶轮装在一根轴上，构成涡轮增压器的转

5、子，它由两端的滚动轴承1支承。柴油机废气首先进入涡轮进气壳，流经喷咀环、叶轮叶片后由排气壳的出口排出。新鲜空气则经消音滤清器吸入，流经进气壳、压气机叶轮以及扩压器后汇集到出气蜗壳，再由出气蜗壳出口排出。轮机知识Koukiepin主推进动力装置Introductiontoship[7]废气涡轮增压器总体结构P139P486VTR-4型增压器的结构1-消音滤清器；2-压气机进气壳；3-压气机叶轮；4-压气机扩压器；5-压气机出气壳；6-隔热墙；7-涡轮排气壳；8-转子轴；9-气封；10-油封；11-涡轮进气壳；12-喷咀环；

6、13-涡轮叶轮；14-涡轮排气壳；15-滚动轴承；16-滚柱轴承（外置式）；轮机知识Koukiepin主推进动力装置Introductiontoship[8]轴流式废气涡轮P139P482废气涡轮主要由进气壳、喷咀环、叶轮、隔热墙和排气壳组成。废气通过进气壳到达喷咀环，所以进气壳流道符合气体动力特性，通流截面积逐渐变小。进气壳用螺栓装在排气壳上。排气壳是一个简单圆柱面形壳体，上部的废气出口处做成箱形便于与烟囱相连，下部装有支座。由于废气温度仍较高，为了防火和防止烫伤，防止壳体变形，将增压器进气壳和排气壳均做成夹层结构，让

7、夹层中通过冷却水进行冷却。冷却水从最低处进入，从最高处流出。由于冷却，废气一部分热量被冷却水带走，减少了废气可用能。近来非水冷增压器得到发展。ABB公司从VTR-4系列开始发展了非水冷式。VTR-4型的非水冷增压器，其进气壳流道、排气壳四周均包以绝热层，不与冷却水接触。隔热墙6装在涡轮排气壳上，它把废气涡轮和压气机隔开，隔热墙内腔填充了绝热材料，防止废气加热压气机。轮机知识Koukiepin主推进动力装置Introductiontoship[9]轴流式废气涡轮P139P482喷咀环：将压力能转化为速度能。涡轮喷咀环的喷咀

8、叶片先按设计的角度和位置排列好，然后浇铸而成，喷咀环叶片均由耐热合金钢制成。轮机知识Koukiepin主推进动力装置Introductiontoship[10]轴流式废气涡轮P139P482涡轮动叶涡轮动叶在增压器中的工作条件是最恶劣的。这是由于增压器转速很高，动叶在旋转时产生很大的离心力；而且到达动叶的排气温度仍相