汽車發(fā)動(dòng)機(jī)原理第三章發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣渦輪增壓

1、第三章第三章 發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣渦輪增壓Engine Exhaust-gas Turbo Supercharging主要內(nèi)容主要內(nèi)容 概述概述 廢氣能量的利用（廢氣能量的利用（自學(xué)自學(xué)） 廢氣渦輪增壓器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理廢氣渦輪增壓器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理 廢氣渦輪增壓的類型廢氣渦輪增壓的類型 汽油機(jī)增壓概述汽油機(jī)增壓概述 車用增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的性能車用增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的性能第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 增壓增壓: : 利用增壓器將空氣或可燃混合氣進(jìn)行壓縮，再利用增壓器將空氣或可燃混合氣進(jìn)行壓縮，再送入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的過(guò)程。送入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的過(guò)程。 增壓后，每循環(huán)進(jìn)入氣缸內(nèi)的新鮮充量密度增增壓后，每循環(huán)進(jìn)入

2、氣缸內(nèi)的新鮮充量密度增大，使實(shí)際充氣量增加大，使實(shí)際充氣量增加, 提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率和改善經(jīng)濟(jì)提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率和改善經(jīng)濟(jì)性。性。 增壓分類增壓分類: 按增壓比（按增壓比（增壓后氣體壓力與增壓前氣體壓力之比增壓后氣體壓力與增壓前氣體壓力之比 ）低增壓：低增壓： 1.31.6， 700 1000kPa；中增壓：中增壓： 1.62.5， 10001500kPa；高增壓：高增壓： 2.5， 1500kPa；超高增壓超高增壓 4.55.5， 25003500kPa。kmep(1)機(jī)械增壓機(jī)械增壓系統(tǒng)系統(tǒng) 發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸直接驅(qū)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸直接驅(qū)動(dòng)機(jī)械增壓器，實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)動(dòng)機(jī)械增壓器，實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)氣的壓縮。氣的壓縮。 增壓

3、器有：離心式增壓器有：離心式壓氣機(jī)、羅茨式壓氣機(jī)、壓氣機(jī)、羅茨式壓氣機(jī)、螺旋轉(zhuǎn)子式壓氣機(jī)或滑片螺旋轉(zhuǎn)子式壓氣機(jī)或滑片轉(zhuǎn)子式壓氣機(jī)等。轉(zhuǎn)子式壓氣機(jī)等。 用于小功率發(fā)動(dòng)機(jī)。用于小功率發(fā)動(dòng)機(jī)。圖3-1按增壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式按增壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式：羅茨式壓氣機(jī)(2)廢氣渦輪增壓廢氣渦輪增壓系系統(tǒng)統(tǒng) 壓氣機(jī)與渦輪壓氣機(jī)與渦輪同軸相連，構(gòu)成渦同軸相連，構(gòu)成渦輪增壓器。渦輪在輪增壓器。渦輪在排氣能量的推動(dòng)下排氣能量的推動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)壓氣機(jī)旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)壓氣機(jī)工作，實(shí)現(xiàn)進(jìn)氣增工作，實(shí)現(xiàn)進(jìn)氣增壓。壓。 廣泛應(yīng)用于柴廣泛應(yīng)用于柴油機(jī)。油機(jī)。渦輪增壓的原理渦輪增壓的原理 紅色為高溫廢氣，藍(lán)色為新鮮空氣紅色為高溫廢氣，藍(lán)色為

4、新鮮空氣廢氣渦輪增壓器廢氣渦輪增壓器()復(fù)合增壓復(fù)合增壓系統(tǒng)系統(tǒng)將廢氣動(dòng)將廢氣動(dòng)力渦輪與廢氣力渦輪與廢氣渦輪增壓器串渦輪增壓器串聯(lián)起來(lái)工作，聯(lián)起來(lái)工作，稱為復(fù)合式增稱為復(fù)合式增壓系統(tǒng)。壓系統(tǒng)。 (4)組合增壓組合增壓系統(tǒng)系統(tǒng) 組合式渦輪增壓組合式渦輪增壓系統(tǒng)由廢氣渦輪增系統(tǒng)由廢氣渦輪增壓與進(jìn)氣慣性增壓壓與進(jìn)氣慣性增壓組合而成。在該增組合而成。在該增壓系統(tǒng)中，除廢氣壓系統(tǒng)中，除廢氣渦輪增壓器外，還渦輪增壓器外，還有由穩(wěn)壓箱、共振有由穩(wěn)壓箱、共振管、共振室等構(gòu)成管、共振室等構(gòu)成的進(jìn)氣慣性增壓系的進(jìn)氣慣性增壓系統(tǒng)，利用壓力峰值統(tǒng)，利用壓力峰值,進(jìn)一步提高增壓后進(jìn)一步提高增壓后的進(jìn)氣壓力。的進(jìn)氣壓力。

5、 ()氣波增壓系統(tǒng)氣波增壓系統(tǒng) 所謂氣波增壓，所謂氣波增壓，是由曲軸驅(qū)動(dòng)一個(gè)特是由曲軸驅(qū)動(dòng)一個(gè)特殊轉(zhuǎn)子，在轉(zhuǎn)子中廢殊轉(zhuǎn)子，在轉(zhuǎn)子中廢氣直接與空氣接觸，氣直接與空氣接觸，利用高壓廢氣的脈沖利用高壓廢氣的脈沖氣波迫使空氣在互相氣波迫使空氣在互相不混合的情況下受到不混合的情況下受到壓縮壓縮利用進(jìn)氣及利用進(jìn)氣及排氣系統(tǒng)中的波動(dòng)效排氣系統(tǒng)中的波動(dòng)效應(yīng)來(lái)壓縮進(jìn)氣。從而應(yīng)來(lái)壓縮進(jìn)氣。從而提高進(jìn)氣壓力。提高進(jìn)氣壓力。 增壓的優(yōu)點(diǎn)增壓的優(yōu)點(diǎn) 1. 比質(zhì)量小、升功率大比質(zhì)量小、升功率大 2. 降低造價(jià)、提高材料利用率降低造價(jià)、提高材料利用率 3. 排氣噪聲降低、燃燒噪聲降低排氣噪聲降低、燃燒噪聲降低 4. 有利于

6、高原等稀薄條件工作有利于高原等稀薄條件工作 5. 排放降低排放降低 6. 適用性廣適用性廣增壓的缺點(diǎn)增壓的缺點(diǎn) 1. 熱負(fù)荷與機(jī)械負(fù)荷大熱負(fù)荷與機(jī)械負(fù)荷大 2. 低速時(shí)轉(zhuǎn)矩受影響低速時(shí)轉(zhuǎn)矩受影響 3. 加速響應(yīng)性差加速響應(yīng)性差 4. 增壓器對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能優(yōu)化的限制增壓器對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能優(yōu)化的限制第三節(jié)第三節(jié) 廢氣渦輪增壓器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理廢氣渦輪增壓器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理一、徑流式渦輪的工作原理一、徑流式渦輪的工作原理1燃?xì)庠跍u輪機(jī)中的流動(dòng)燃?xì)庠跍u輪機(jī)中的流動(dòng) 離心式壓氣機(jī)徑流式渦輪中間體 廢氣從工作葉輪轉(zhuǎn)子的外緣由進(jìn)廢氣從工作葉輪轉(zhuǎn)子的外緣由進(jìn)氣蝸殼流入，經(jīng)過(guò)一系列工作路徑后氣蝸殼流入，經(jīng)過(guò)一

7、系列工作路徑后從渦輪中心軸向流出。從渦輪中心軸向流出。 在渦輪工作葉輪中，葉片之間的在渦輪工作葉輪中，葉片之間的通道也是呈漸縮狀，氣體在通道中將通道也是呈漸縮狀，氣體在通道中將繼續(xù)膨脹。當(dāng)氣流流過(guò)工作葉輪葉片繼續(xù)膨脹。當(dāng)氣流流過(guò)工作葉輪葉片時(shí)，氣流轉(zhuǎn)彎。由于離心力作用的結(jié)時(shí)，氣流轉(zhuǎn)彎。由于離心力作用的結(jié)果，在葉面的凹面上壓力得到提高，果，在葉面的凹面上壓力得到提高，而在凸面則降低。作用在葉片表面的而在凸面則降低。作用在葉片表面的壓力的合力，產(chǎn)生了轉(zhuǎn)矩。此時(shí)，壓力的合力，產(chǎn)生了轉(zhuǎn)矩。此時(shí)，在在工作輪出口處壓力、溫度以及速度均工作輪出口處壓力、溫度以及速度均下降，而出口處的氣體速度已經(jīng)大大下降，而

8、出口處的氣體速度已經(jīng)大大小于進(jìn)口速度，氣體膨脹所獲得的動(dòng)小于進(jìn)口速度，氣體膨脹所獲得的動(dòng)能已大部分傳給了工作葉輪。能已大部分傳給了工作葉輪。渦輪效率為渦輪機(jī)軸上的有用功與廢氣渦輪效率為渦輪機(jī)軸上的有用功與廢氣所擁有的能量的比所擁有的能量的比 2. 渦輪機(jī)特性曲線渦輪機(jī)特性曲線1) 渦輪機(jī)參數(shù)渦輪機(jī)參數(shù)(1) 渦輪效率渦輪效率 TTTHWTW膨脹比膨脹比為渦輪進(jìn)口氣體滯止壓力與渦輪為渦輪進(jìn)口氣體滯止壓力與渦輪出口氣體靜壓力之比出口氣體靜壓力之比 TH(2 )膨脹比膨脹比 TT0*ppTT0 p*Tp(4)相似轉(zhuǎn)速相似轉(zhuǎn)速TTmTTHqP1000(3 )相似流量相似流量 相似流量相似流量 *TTm

9、TpTq為氣體質(zhì)量流量，為氣體質(zhì)量流量，mTq*TT*Tp為滯止溫度，為滯止溫度，為氣體滯止壓力。為氣體滯止壓力。 n為為渦輪渦輪轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速相似轉(zhuǎn)速相似轉(zhuǎn)速*TTn渦輪機(jī)所發(fā)出的功率渦輪機(jī)所發(fā)出的功率 2） 渦輪機(jī)特性曲線渦輪機(jī)特性曲線圖圖39 渦輪機(jī)的特性渦輪機(jī)的特性 渦輪機(jī)特性曲線：渦輪機(jī)特性曲線：以相以相似流量為橫坐標(biāo)，以膨似流量為橫坐標(biāo)，以膨脹比為縱坐標(biāo)，以相似脹比為縱坐標(biāo)，以相似轉(zhuǎn)速為參變量的一組曲轉(zhuǎn)速為參變量的一組曲線。線。 轉(zhuǎn)速一定，相似流量隨轉(zhuǎn)速一定，相似流量隨膨脹比的增大而增大，膨脹比的增大而增大，直到達(dá)到流量最大值，直到達(dá)到流量最大值，即達(dá)到了當(dāng)?shù)芈曀?，即即達(dá)到了當(dāng)?shù)芈曀?，?/p>

10、使再繼續(xù)增大膨脹比，使再繼續(xù)增大膨脹比，該處的氣流速度仍維持該處的氣流速度仍維持當(dāng)?shù)芈曀?，渦輪流量也當(dāng)?shù)芈曀?，渦輪流量也不會(huì)再增加。不會(huì)再增加。 二、離心式壓氣機(jī)的工作原理與特性二、離心式壓氣機(jī)的工作原理與特性圖圖310 離心式壓氣機(jī)簡(jiǎn)圖離心式壓氣機(jī)簡(jiǎn)圖1進(jìn)氣道；進(jìn)氣道；2工作輪；工作輪；3擴(kuò)壓器；擴(kuò)壓器；4出氣蝸殼出氣蝸殼基本工作原理基本工作原理 ：空氣沿：空氣沿收斂型的軸向進(jìn)氣道略收斂型的軸向進(jìn)氣道略有加速地進(jìn)入工作輪，有加速地進(jìn)入工作輪，并沿著工作輪上葉片所并沿著工作輪上葉片所構(gòu)成的通道流動(dòng)，由于構(gòu)成的通道流動(dòng)，由于工作輪中的空氣隨工作工作輪中的空氣隨工作輪一起旋轉(zhuǎn)，工作輪的輪一起旋轉(zhuǎn)，

11、工作輪的機(jī)械能傳遞給氣體，轉(zhuǎn)機(jī)械能傳遞給氣體，轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w的動(dòng)能，使氣變?yōu)闅怏w的動(dòng)能，使氣體運(yùn)動(dòng)的線速度增大，體運(yùn)動(dòng)的線速度增大，使之能克服氣體微團(tuán)所使之能克服氣體微團(tuán)所受徑向壓差的作用，而受徑向壓差的作用，而沿著螺旋線軌跡向輪緣沿著螺旋線軌跡向輪緣方向運(yùn)動(dòng)，達(dá)到了增壓方向運(yùn)動(dòng)，達(dá)到了增壓的目的。的目的。主要參數(shù)：主要參數(shù)： 1）增壓比）增壓比 0ppkkkm0V2）流經(jīng)壓氣機(jī)的每秒質(zhì)量流量）流經(jīng)壓氣機(jī)的每秒質(zhì)量流量或容積流量或容積流量3）壓氣機(jī)轉(zhuǎn)速）壓氣機(jī)轉(zhuǎn)速kn kad4）壓氣機(jī)的絕熱效率）壓氣機(jī)的絕熱效率定義為定義為1kg 空氣的絕熱壓縮功空氣的絕熱壓縮功與實(shí)際壓縮功與實(shí)際壓縮功之比。之比

12、。 040404100111TTTTTTRkkppRTkkhhkkkkkadkad壓氣機(jī)特性曲線壓氣機(jī)特性曲線 ：圖圖313 離心式壓氣機(jī)的流量特性離心式壓氣機(jī)的流量特性() 壓氣機(jī)的流量特性壓氣機(jī)的流量特性 壓氣機(jī)的流量特性是表示壓氣壓氣機(jī)的流量特性是表示壓氣機(jī)轉(zhuǎn)速機(jī)轉(zhuǎn)速不變時(shí)，壓氣機(jī)的增壓比和不變時(shí)，壓氣機(jī)的增壓比和絕熱效率隨空氣流量的變化關(guān)系。絕熱效率隨空氣流量的變化關(guān)系。 (1) 壓氣機(jī)的喘振與堵塞壓氣機(jī)的喘振與堵塞 壓氣機(jī)的喘振壓氣機(jī)的喘振 當(dāng)壓氣機(jī)工作在喘振線右側(cè)當(dāng)壓氣機(jī)工作在喘振線右側(cè)時(shí)，其工作是穩(wěn)定的；而當(dāng)處于喘時(shí)，其工作是穩(wěn)定的；而當(dāng)處于喘振線左側(cè)時(shí)，壓氣機(jī)的工作就變得振線左

13、側(cè)時(shí)，壓氣機(jī)的工作就變得不穩(wěn)定甚至有危險(xiǎn)了。不穩(wěn)定甚至有危險(xiǎn)了。壓氣機(jī)的堵塞壓氣機(jī)的堵塞 當(dāng)增壓比繼續(xù)降低時(shí)，氣體當(dāng)增壓比繼續(xù)降低時(shí)，氣體流量卻不再增加，此時(shí)的氣體流量流量卻不再增加，此時(shí)的氣體流量稱為堵塞流量，它也是該轉(zhuǎn)速下壓稱為堵塞流量，它也是該轉(zhuǎn)速下壓氣機(jī)所對(duì)應(yīng)的最大流量。氣機(jī)所對(duì)應(yīng)的最大流量。10ZJ型渦輪增壓器廢氣渦輪增壓器結(jié)構(gòu)廢氣渦輪增壓器結(jié)構(gòu)渦輪增壓器的結(jié)構(gòu)渦輪增壓套件半開式工作輪第四節(jié)第四節(jié) 廢氣渦輪增壓的類型廢氣渦輪增壓的類型一、廢氣渦輪增壓的類型一、廢氣渦輪增壓的類型 圖圖314 渦輪增壓系統(tǒng)的兩種基本形式渦輪增壓系統(tǒng)的兩種基本形式a）定壓增壓系統(tǒng)）定壓增壓系統(tǒng) b）脈沖增

14、壓系統(tǒng)）脈沖增壓系統(tǒng)）定壓增壓系統(tǒng)）定壓增壓系統(tǒng)把各缸的排氣管部通向一根排氣總管上。把各缸的排氣管部通向一根排氣總管上。 ）脈沖增壓系統(tǒng)）脈沖增壓系統(tǒng)幾個(gè)氣缸連接一根排氣管幾個(gè)氣缸連接一根排氣管 。）定壓增壓系統(tǒng)和脈沖增壓系統(tǒng)的比較）定壓增壓系統(tǒng)和脈沖增壓系統(tǒng)的比較1.廢氣能量利用的效果廢氣能量利用的效果脈沖增壓對(duì)廢氣能量的利用比定壓增壓要好。脈沖增壓對(duì)廢氣能量的利用比定壓增壓要好。 .內(nèi)燃機(jī)氣缸內(nèi)的掃氣作用內(nèi)燃機(jī)氣缸內(nèi)的掃氣作用脈沖增壓掃氣作用比定壓增壓要好。脈沖增壓掃氣作用比定壓增壓要好。.內(nèi)燃機(jī)的加速性能內(nèi)燃機(jī)的加速性能 脈沖增壓的加速性能比定壓增壓要好。脈沖增壓的加速性能比定壓增壓要好

15、。.增壓器效率與增壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)增壓器效率與增壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 定壓增壓系統(tǒng)的效率較高。定壓增壓系統(tǒng)的效率較高。與定壓系統(tǒng)相比，脈沖系統(tǒng)的尺寸較大，排氣管的結(jié)與定壓系統(tǒng)相比，脈沖系統(tǒng)的尺寸較大，排氣管的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。構(gòu)比較復(fù)雜。 結(jié)論：結(jié)論：在低增壓時(shí)，采用脈沖增壓是較為有利的；而在在低增壓時(shí)，采用脈沖增壓是較為有利的；而在高增壓時(shí)，則是兩種系統(tǒng)同時(shí)存在、各有所長(zhǎng)。高增壓時(shí)，則是兩種系統(tǒng)同時(shí)存在、各有所長(zhǎng)。 二、改善車用增壓發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩特性的途徑二、改善車用增壓發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩特性的途徑 （一）排氣旁通（一）排氣旁通（二）進(jìn)氣旁通（二）進(jìn)氣旁通部分增壓空氣返回到壓氣機(jī)入口或大氣中，減少進(jìn)入氣缸的空氣量部分增

16、壓空氣返回到壓氣機(jī)入口或大氣中，減少進(jìn)入氣缸的空氣量使發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣壓力適當(dāng)降低，以適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)的要求。使發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣壓力適當(dāng)降低，以適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)的要求。（三）可變截面渦輪（三）可變截面渦輪.雙蝸殼通道渦輪；雙蝸殼通道渦輪；.可變蝸殼通道流通截面渦輪可變蝸殼通道流通截面渦輪 ；.變噴嘴變噴嘴環(huán)流通截面渦輪環(huán)流通截面渦輪 第五節(jié)第五節(jié) 汽油機(jī)增壓概述汽油機(jī)增壓概述一、汽油機(jī)增壓的特點(diǎn)一、汽油機(jī)增壓的特點(diǎn) 從廢氣能量利用的觀點(diǎn)看，汽油機(jī)的渦輪增壓與從廢氣能量利用的觀點(diǎn)看，汽油機(jī)的渦輪增壓與柴油機(jī)相比并沒有本質(zhì)區(qū)別，但長(zhǎng)期以來(lái)，渦輪增壓柴油機(jī)相比并沒有本質(zhì)區(qū)別，但長(zhǎng)期以來(lái)，渦輪增壓技術(shù)除了在賽車發(fā)動(dòng)機(jī)和高性能

17、轎車發(fā)動(dòng)中得到應(yīng)用技術(shù)除了在賽車發(fā)動(dòng)機(jī)和高性能轎車發(fā)動(dòng)中得到應(yīng)用外，在其他應(yīng)用領(lǐng)域，其普及性遠(yuǎn)不如柴油機(jī)。外，在其他應(yīng)用領(lǐng)域，其普及性遠(yuǎn)不如柴油機(jī)。限制汽油機(jī)壓的主要技術(shù)障礙：限制汽油機(jī)壓的主要技術(shù)障礙： . 爆燃爆燃 汽油機(jī)增壓后，由于混合氣壓縮始點(diǎn)的壓力、溫汽油機(jī)增壓后，由于混合氣壓縮始點(diǎn)的壓力、溫度增高，以及燃燒室受熱零件熱負(fù)荷提高等原因，將度增高，以及燃燒室受熱零件熱負(fù)荷提高等原因，將促使爆燃的發(fā)生，限制汽油機(jī)增壓。促使爆燃的發(fā)生，限制汽油機(jī)增壓。 采用降低壓縮比、推遲點(diǎn)火時(shí)刻、中冷技術(shù)解決采用降低壓縮比、推遲點(diǎn)火時(shí)刻、中冷技術(shù)解決。 帶中冷器的廢氣渦輪增壓系統(tǒng)圖中藍(lán)色的為進(jìn)氣管，紅色

18、的為排氣管。. 混合氣的調(diào)節(jié)混合氣的調(diào)節(jié) 汽油機(jī)采用變量調(diào)節(jié)，化油器式發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行增汽油機(jī)采用變量調(diào)節(jié)，化油器式發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行增壓時(shí)氣體流經(jīng)化油器喉口的壓力是變化的，不僅難壓時(shí)氣體流經(jīng)化油器喉口的壓力是變化的，不僅難于精確供應(yīng)一定濃度的混合氣，還增加了一些如增于精確供應(yīng)一定濃度的混合氣，還增加了一些如增壓方案的選擇、化油器的密封、加速響應(yīng)性能等新壓方案的選擇、化油器的密封、加速響應(yīng)性能等新問(wèn)題。問(wèn)題。. 熱負(fù)荷熱負(fù)荷 汽油機(jī)的過(guò)量空氣系數(shù)小，燃燒溫度高，膨脹汽油機(jī)的過(guò)量空氣系數(shù)小，燃燒溫度高，膨脹比小，廢氣溫度也比柴油機(jī)高比小，廢氣溫度也比柴油機(jī)高200300。增壓。增壓后，汽油機(jī)的整體溫度水平提高

19、，熱負(fù)荷問(wèn)題加重。后，汽油機(jī)的整體溫度水平提高，熱負(fù)荷問(wèn)題加重。. 對(duì)增壓器的特殊要求對(duì)增壓器的特殊要求 汽油機(jī)要求增壓器體積要小、耐高溫性能要好、汽油機(jī)要求增壓器體積要小、耐高溫性能要好、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量要小，同時(shí)效率還要保證在一定的范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量要小，同時(shí)效率還要保證在一定的范圍內(nèi)，還要求有還要求有增壓調(diào)節(jié)裝置增壓調(diào)節(jié)裝置，這就造成它的成本比柴油，這就造成它的成本比柴油機(jī)用增壓器要高。機(jī)用增壓器要高。二、汽油機(jī)渦輪增壓的主要技術(shù)措施二、汽油機(jī)渦輪增壓的主要技術(shù)措施. 降低壓縮比降低壓縮比 汽油機(jī)增壓由于受爆燃的限制，必須降低壓縮汽油機(jī)增壓由于受爆燃的限制，必須降低壓縮比比 。. 增壓壓力控制系統(tǒng)

20、增壓壓力控制系統(tǒng) 汽油機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)速范圍比柴油機(jī)寬，從低速到高速汽油機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)速范圍比柴油機(jī)寬，從低速到高速進(jìn)氣流量變化范圍大，渦輪增壓器的特性很難完全滿進(jìn)氣流量變化范圍大，渦輪增壓器的特性很難完全滿足各種工況的要求，可能出現(xiàn)低速時(shí)增壓壓力不足，足各種工況的要求，可能出現(xiàn)低速時(shí)增壓壓力不足，高速對(duì)增壓壓力過(guò)高的情況，出現(xiàn)爆燃，為此，必須高速對(duì)增壓壓力過(guò)高的情況，出現(xiàn)爆燃，為此，必須對(duì)汽油機(jī)增壓壓力進(jìn)行控制。對(duì)汽油機(jī)增壓壓力進(jìn)行控制。. 減小增壓后的減小增壓后的“反應(yīng)滯后反應(yīng)滯后”現(xiàn)象現(xiàn)象 采用脈沖渦輪增壓、增壓器前置方案、帶旁通閥采用脈沖渦輪增壓、增壓器前置方案、帶旁通閥的控制系統(tǒng)、減小進(jìn)排氣管長(zhǎng)度

21、及容積、提高壓縮比的控制系統(tǒng)、減小進(jìn)排氣管長(zhǎng)度及容積、提高壓縮比及可變點(diǎn)火正時(shí)等措施，來(lái)減小及可變點(diǎn)火正時(shí)等措施，來(lái)減小“反應(yīng)滯后反應(yīng)滯后”現(xiàn)象。現(xiàn)象。. 燃料供給系統(tǒng)的調(diào)整燃料供給系統(tǒng)的調(diào)整 汽油泵汽油泵 采用由電動(dòng)油泵和燃油壓力調(diào)節(jié)閥聯(lián)合工作的采用由電動(dòng)油泵和燃油壓力調(diào)節(jié)閥聯(lián)合工作的方法，來(lái)滿足增壓所需的供油壓力和供油量。方法，來(lái)滿足增壓所需的供油壓力和供油量。 點(diǎn)火提前角的調(diào)整點(diǎn)火提前角的調(diào)整 采用了電子控制裝置來(lái)自動(dòng)推遲點(diǎn)火提前角。采用了電子控制裝置來(lái)自動(dòng)推遲點(diǎn)火提前角。三、汽油機(jī)廢氣渦輪增壓器的布置三、汽油機(jī)廢氣渦輪增壓器的布置 在直接噴射式汽油機(jī)上增壓時(shí)，一般燃油在增壓在直接噴射式

22、汽油機(jī)上增壓時(shí)，一般燃油在增壓器之后噴入，也有的在壓氣機(jī)前吸入一小部分燃油。器之后噴入，也有的在壓氣機(jī)前吸入一小部分燃油。 第六節(jié)第六節(jié) 車用增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的性能車用增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的性能一、增壓前后發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性及經(jīng)濟(jì)性的變化一、增壓前后發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性及經(jīng)濟(jì)性的變化 增壓后平均指示壓力提高。增壓后平均指示壓力提高。 增壓后機(jī)械效率提高。增壓后機(jī)械效率提高。 增壓后內(nèi)燃機(jī)的充量系數(shù)是增大的。增壓后內(nèi)燃機(jī)的充量系數(shù)是增大的。二、廢氣渦輪增壓對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)其它性能的影響二、廢氣渦輪增壓對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)其它性能的影響 . 降低排氣污染和噪聲降低排氣污染和噪聲 通常增壓柴油機(jī)為富氧燃燒，有害氣體通常增壓柴油機(jī)為富氧燃燒，有害氣體

23、HC和和CO的排放量一般為非增壓機(jī)的的排放量一般為非增壓機(jī)的13l2，如果措，如果措施得當(dāng)（例如采用高噴射率并延遲噴射），施得當(dāng)（例如采用高噴射率并延遲噴射），NOx 排放量也顯著降低。排放量也顯著降低。 2. 低速轉(zhuǎn)矩性能變差低速轉(zhuǎn)矩性能變差 主要是由于低速時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣能量低，增壓器主要是由于低速時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣能量低，增壓器增壓壓力不高，致使循環(huán)供氣量不足，轉(zhuǎn)矩增量明顯比高增壓壓力不高，致使循環(huán)供氣量不足，轉(zhuǎn)矩增量明顯比高速時(shí)低。采用脈沖增壓，充分利用低速時(shí)的脈沖能量，使速時(shí)低。采用脈沖增壓，充分利用低速時(shí)的脈沖能量，使增壓器與柴油機(jī)在較低轉(zhuǎn)速下實(shí)現(xiàn)最佳配合，以及采用低增壓器與柴油機(jī)在較低轉(zhuǎn)速下實(shí)現(xiàn)最佳配合，以及采用低速氣門定時(shí)等，是可以改善其低速轉(zhuǎn)矩的。速氣門定時(shí)等，是可以改善其低速轉(zhuǎn)矩的。3. 加速性能變差加速性能變差 由于廢氣渦輪增壓器與內(nèi)燃機(jī)