第七章 車用發(fā)動機(jī)的廢氣渦輪增壓

第七章車用發(fā)動機(jī)的廢氣渦輪增壓2023/2/5發(fā)動機(jī)原理§7-1概述1、增壓的定義：將空氣壓縮并供入氣缸，用以提高充氣密度、增加進(jìn)氣量的一項(xiàng)措施。一、增壓2、增壓的目的：提高功率。2023/2/5發(fā)動機(jī)原理3、采用增壓的優(yōu)點(diǎn)：

1）可以減少缸數(shù)或氣缸直徑，減少整機(jī)外形尺寸和單位功率的重量；

2）提高了熱效率，降低了發(fā)動機(jī)的油耗率；

3）減少了排氣污染及噪聲；

4）降低了單位功率的造價(jià)；

5）對補(bǔ)償高原功率損失十分有利。2023/2/5發(fā)動機(jī)原理1、按增壓比分二、增壓器的分類增壓比：空氣經(jīng)過一個(gè)專用壓縮機(jī)壓縮后的壓力pk與壓縮前的壓力p0之比。2023/2/5發(fā)動機(jī)原理1、按增壓的結(jié)構(gòu)形式分機(jī)械增壓、廢氣渦輪增壓系統(tǒng)、組合式渦輪增壓系統(tǒng)、氣波增壓系統(tǒng)、復(fù)合式發(fā)動機(jī)2023/2/5發(fā)動機(jī)原理原理：由發(fā)動機(jī)曲軸經(jīng)齒輪增速箱直接驅(qū)動壓氣機(jī)，并將壓縮空氣供入氣缸。優(yōu)缺點(diǎn)：1）可有效地提高發(fā)動機(jī)功率；2）油耗比非增壓高；3）結(jié)構(gòu)復(fù)雜，曲軸的轉(zhuǎn)速受限制。2023/2/5發(fā)動機(jī)原理原理：發(fā)動機(jī)排出的具有一定能量的廢氣進(jìn)入廢氣渦輪并膨脹作功，驅(qū)動壓氣機(jī)工作。優(yōu)缺點(diǎn)：1）由于利用了廢氣能量，有利于改善整機(jī)動力性和經(jīng)濟(jì)性；2）改善排氣品質(zhì)；3）起動性、加速性變差；4）改善低速扭矩特性有一定困難；5）熱負(fù)荷及機(jī)械負(fù)荷增加。2023/2/5發(fā)動機(jī)原理由廢氣渦輪增壓與進(jìn)氣慣性增壓組合而成。優(yōu)缺點(diǎn)：1）與渦輪增壓相比，結(jié)構(gòu)不算復(fù)雜；2）對改善低速扭矩有益；3）加速性變好；4）進(jìn)氣管比較龐大；5）采用三缸一管諧振效果明顯。2023/2/5發(fā)動機(jī)原理能將多余能量送回曲軸。2023/2/5發(fā)動機(jī)原理優(yōu)缺點(diǎn)：1）能充分利用廢氣能量；2）噪聲大；3）結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，技術(shù)難度大；4）加速性差。2023/2/5發(fā)動機(jī)原理2023/2/5發(fā)動機(jī)原理§7-2廢氣渦輪增壓器的

工作原理2023/2/5發(fā)動機(jī)原理2023/2/5發(fā)動機(jī)原理2023/2/5發(fā)動機(jī)原理一、壓氣機(jī)的原理空氣沿收斂的軸向進(jìn)氣道流入時(shí)，氣流略有加速。進(jìn)入工作輪后空氣從回轉(zhuǎn)的工作輪上獲得了能量，是壓力、溫度有較大的增長。進(jìn)入擴(kuò)壓器后，壓力溫度繼續(xù)增加，速度減小。2023/2/5發(fā)動機(jī)原理1、壓氣機(jī)的特性曲線指在不同轉(zhuǎn)速下壓氣機(jī)的壓力比及效率與空氣流量之間的關(guān)系。2023/2/5發(fā)動機(jī)原理喘振：當(dāng)壓氣機(jī)的流量減少到一定的值后，壓氣機(jī)工作開始不穩(wěn)定，氣流發(fā)生強(qiáng)烈的脈動，甚至引起整臺壓氣機(jī)劇烈振動并發(fā)出粗暴的喘息聲。2023/2/5發(fā)動機(jī)原理因此，壓氣機(jī)在實(shí)際運(yùn)行中，其工作參數(shù)受發(fā)動機(jī)工況變化的制約。增壓器與發(fā)動機(jī)之間在全部工作范圍內(nèi)能否保持良好的匹配關(guān)系，取決于增壓器的特性。2023/2/5發(fā)動機(jī)原理有損失后的曲線無損失的曲線2023/2/5發(fā)動機(jī)原理喘振形成機(jī)理2023/2/5發(fā)動機(jī)原理通用特性曲線圖2023/2/5發(fā)動機(jī)原理2、渦流增壓器原理2023/2/5發(fā)動機(jī)原理廢氣進(jìn)入蝸殼后，經(jīng)噴