發(fā)動機增壓技術課件

第三章發(fā)動機增壓技術3.1增壓技術和增壓方式3.1.1增壓技術增壓——利用增壓器將空氣或可燃混和氣進行預壓縮，再送入汽缸的過程?！黾映淞磕康摹岣甙l(fā)動機功率和改善經(jīng)濟性內(nèi)燃機功率：提高內(nèi)燃機功率的措施：1）增加汽缸排量2）增加轉速n3）增加平均有效壓力P增壓：提高進氣壓力中間冷卻——進汽密度3.1.2增壓方式機械增壓廢氣渦輪增壓復合增壓氣波增壓增壓能量（1）機械增壓優(yōu)點：結構緊湊，和內(nèi)燃機容易匹配，加速性能好缺點：傳動復雜，燃油消耗率高

增壓比不高（2）廢氣渦輪增壓（3）復合增壓

1）機械增壓+渦輪增壓串聯(lián)增壓——高增壓，改善低速轉矩特性、加速性并聯(lián)增壓——補充供氣不足，多用于二沖程柴油機（2）渦輪增壓+諧振系統(tǒng)渦輪增壓器穩(wěn)壓箱諧振系統(tǒng)諧振系統(tǒng)：進氣動態(tài)使諧振系統(tǒng)發(fā)生共振——慣性增壓諧振頻率——希望得到最大轉矩的轉速定為產(chǎn)生共振的轉速——提高轉矩特性原理：流體力學（4）氣波增壓原理：利用氣體質點和壓力波的反射特性傳遞能量

壓縮波+膨脹波優(yōu)點：結構簡單，適應工況范圍大，加速性、低速轉矩性能好缺點：體積大，重量大，效率不高3.2渦輪增壓系統(tǒng)3.2.1渦輪增壓系統(tǒng)的基本類型定壓渦輪增壓系統(tǒng)

排氣能量利用方式不同脈沖渦輪增壓系統(tǒng)排氣管：穩(wěn)定氣壓利用排氣脈沖能量1）定壓式能量傳遞效率比較低（增壓比越高，兩種系統(tǒng)的能量傳遞效率越相近）2）脈沖增壓系統(tǒng)有利于汽缸掃氣（掃氣壓力差P）3）脈沖增壓系統(tǒng)對排氣的壓力變化靈敏，加速性能好，轉矩特性也較好4）脈沖系統(tǒng)平均絕熱效率比定壓系統(tǒng)略低——撞擊損失，局部進氣損失5）脈沖系統(tǒng)尺寸較大，結構復雜結論：低增壓的中小型發(fā)動機，高增壓的車用柴油機——脈沖渦輪增壓系統(tǒng)（轉矩特性、加速特性）大型柴油機——定壓渦輪增壓（1）主要參數(shù)的選取A、降低機械負荷，降低爆發(fā)壓力，降低壓縮比（12~14）

B、降低熱負荷、改善經(jīng)濟性，加大過量充氣系數(shù)（2）供油系統(tǒng)柴油機增壓度供油量改進噴油泵縮小供油持續(xù)角：1）增大柱塞直徑2）增加供油速率3）提高噴射壓力4）增大噴油孔直徑（3）配氣機構提高掃氣能力較大的氣門疊開角（4）進排氣系統(tǒng)脈沖渦輪增壓系統(tǒng)：各缸排氣不相重疊注意事項：排氣管——熱負荷大，易開裂，用耐熱鑄鐵進氣管——容積大，減小進氣壓力脈動空氣濾清器——容積大，減小壓氣機進氣壓力損失增壓器安裝位置——排氣管短，隔開進排氣的熱量傳遞3.3.2渦輪增壓柴油機的性能總體：1）升功率高2）油耗較低3）排污較少（1）經(jīng)濟性改善高負荷區(qū)——明顯改善低負荷區(qū)——不明顯A、利于常高速滿載運行的長途運輸重型載貨汽車B、利于常處于中等、部分負荷的中型、輕型載貨車輛轉速負荷特性：減少機械損失、磨損改善整機經(jīng)濟性能提高可靠性及使用壽命（2）降低排氣污染和噪聲有害氣體的排放減少（1/2~2/3）滯燃期縮短，減少噪聲（3）低速轉矩性能變差低速：供氣不足（4）加速性能變差氣路連接+增壓器慣性+加速過程限制供油（煙度）措施：采用脈沖增壓系統(tǒng)（5）啟動與制動有一定困難1）供氣不足，壓縮終點溫度降低，著火與啟動困難2）制動力不足總結：渦輪增壓柴油機的性能（1）經(jīng)濟性改善（2）降低排氣污染和噪聲（3）低速轉矩性能變差（4）加速性能變差（5）啟動與制動有一定困難3.4渦輪增壓汽油機與增壓柴油機的相比：相同：增壓原理不同：（技術的實現(xiàn)上困難）1）增壓后爆震趨勢增大2）熱負荷增大3）增壓系統(tǒng)較為復雜汽油機渦輪增壓類型：1、化油器式汽油機渦輪增壓型2、電控汽油機直接噴射渦輪增壓型3.4.1汽油機渦輪增壓的特點1、增壓度較低(爆燃和熱負荷)2、汽油機壓縮比較低（3~9）過量空氣系數(shù)范圍比較窄（0.85~1.05）3、增壓后熱負荷偏高4、排氣溫度高5、速度范圍寬，增壓器與汽油機的匹配困難增壓器布置方案前置方案后置方案自學內(nèi)容：1、增壓器前置方案與后置方案的區(qū)別？2、各自的優(yōu)缺點？3.4.2汽油機渦輪增壓的主要技術措施（1）降低壓縮比

——受爆燃限制許用壓縮比：（2）增壓壓力控制系統(tǒng)

（低速增壓壓力不足；高速增壓壓力過高）（3）減小增壓后的“反應滯后”現(xiàn)象

——脈沖渦輪增壓；增壓器前置、帶旁通閥等措施

（4）燃料供給系統(tǒng)的調(diào)整

——供油壓力隨增壓壓力變化調(diào)節(jié)A、增壓汽油泵B、電動油泵+燃油壓力調(diào)節(jié)閥

汽油機渦輪增壓的主要技術措施（5）點火提前角的調(diào)整

——減小點火提前角以控制爆燃

（6）火花塞

——冷型火花塞減小火花塞間隙汽油機渦輪增壓的主要技術措施3.5渦輪增壓器及其調(diào)節(jié)3.5.1渦輪增壓器渦輪機+壓氣機+中間體徑向軸流式渦輪機3.5.2渦輪增壓器的調(diào)節(jié)目的：保證發(fā)動機在低速時具有較高的增壓壓力和較高的轉矩；高速時壓力不至過高，防止發(fā)動機熱負荷過高，渦輪增壓器超速。途徑：

旁通放氣變截面渦輪變截面壓氣機（1）