第五章涡轮增压技术讲解.ppt

第五章 涡轮增压技术 第一节概述 第二节新奥迪A4 2.0TFSI废气涡轮增压技术 第三节宝马N54发动机双涡轮增压技术 第四节 涡轮通流面积控制 第五节 废气涡轮增压电子控制 补、机械增压系统 1.类型 * 螺旋式增压器(Screw Superchargers)：这个形式的增压器是基本型的派生出来的，而且也长得很像，但它们的吸气压缩方式却截然不同。当空气被吸入增压器时，被螺旋状叶片强压入进气歧管内。 机械增压器 * 第一节概述 一、涡轮增压技术 1.涡轮增压技术的特点 2.增压技术分类 二、涡轮增压技术的发展 1.可变增压涡轮叶片几何技术（？） 2.涡轮增压中冷技术 3.双涡轮增压技术 4.涡轮增压+机械增压技术 三、涡轮增压技术的实际应用 1.萨博Saab的低涡轮增压技术 从20世纪70年代末开始，萨博Saab的增压技术一直领先。 Saab的动力分流技术和Trionic8发动机管理系统。 Trionic8发动机管理系统在低转速时使涡轮增压器提前工作，同时提前打开节气门，以便增压器迅速进入运行状态。对来自加速踏板的信号进行独立编程处理。 其2.0L低涡轮增压发动机，在转速5300r∕min时输出155kw的功率，几乎相当于3.0L自然吸气发动机。 2.大众TSI涡轮增压技术 TSI发动机通过电子系统根据不同转速对废气涡轮以及机械增压器介入工作时间进行控制，发挥这两种增压技术的各自优势，最终实现在宽转速范围的最大动力输出。 以国外销售的大众1.4TSI发动机为例(国产1.4TSI发动机取消了机械增压)，最大功率在6000r/min时达到125kW，最大转矩在175O-4500r/min的范围内达到240N?m，相当于一台2.3L自然吸气发动机的动力输出。在燃油消耗上，则比2.3L自然吸气发动机降低20%。 具体来说， TSI的涡轮是根据以下逻辑进行动作的: 1)在低转速时，由于废气涡轮的迟滞效应，大部分的增压压力都由机械增压器产生。发动机低转速响应性更好，废气涡轮增压器的起动更加平顺。 2)当转速达到1500r/min时，两个增压器同时产生作用，总增压值达到250kPa。随着转速的提高，废气涡轮增压器使发动机获得更大的动力，而机械增压器由于摩擦的增大，增压效果逐渐降低。 3)当转速超过35OOr/min时，发动机管理系统控制电磁离合器分离，使得机械增压器退出工作，减少摩擦损耗。此时，废气涡轮增压器完全提供发动机的增压压力。 第二节新奥迪A4 2.0TFSI废气涡轮增压技术 一、新奥迪A42.0TFSI废气涡轮增压技术 新奥迪A42.0TFSI采用的是旁通阀式废气涡轮增压器，在这种新型发动机上，汽油直喷技术与废气涡轮增压技术相结合，因而发动机体积很小，但动力性极佳。为了满足涡轮增压器提出的更加苛刻的条件，其缸体依然采用铸铁材质，这样能承受更高的缸内燃烧温度；水冷系统能更好的解决涡轮增压器的冷却问题，延长增压器的正常使用寿命；涡轮增压器与排气歧管制成一体，体积更紧凑。 转子的工作转速高达每分钟数万转至二十多万转，需要有单独的润滑油供应管路，并为浮动轴承提供油膜支撑。 涡轮增压器的润滑： 首页 返回章 返回节 排气歧管的结构与点火顺序相关，根据各缸的点火顺序，相应缸的废气到达排气管道的分离筋处，分离筋可使得废气的气流均匀地作用到涡轮上。分离筋还可阻止废气压力膨胀后进入其他气缸内。这样就可保持所需要的涡轮转速，并可优化涡轮增压器的响应特性。 在发动机超速运行状态时，如果节气门关闭了，由于存在着增压压力，会在压缩室内产生一个背压。这个背压会显著降低压缩机转子的转速，导致增压压力下降。为了避免出现这种情况，发动机控制单元使涡轮增压器循环空气阀N249工作，该阀打开一个旁通通道，从而将压缩空气经压缩机转子再引回到压缩机循环的进气一侧，这样就可保持所需要的涡轮转速。当节气门打开时，涡轮增压器循环空气阀N249关闭，又会立即形成增压压力。 N249 废气旁通控制 装有废气旁同阀的增压系统主要是为解决废气涡轮增压汽车柴油机的低速扭矩特性变差的问题，同时又要兼顾低速响应和高速功率之间的矛盾。 旁通阀的开启或关闭由ECU根据增压压力和其他有关信息进行控制。 首页 返回章 返回节 辅助水泵V51 辅助水泵V51在发动机热机关闭后还可工作15min，这样冷却液就可再循环一段时间。该泵将温度较低的冷却液逆着其流动方向传送。于是辅助水泵吸入的冷却液就从散热器经涡轮增压器流到发动机缸体，然后再流回散热器，从而消除停滞的热量。该泵运行时间的长短取决于冷却液温度和机油温度。 第三节宝马N54发动机双涡轮增压技术 一、宝马N54发动机双涡轮增压技术 宝马N54发动机增压器最高转速可达200000r∕min，废气入口温度高达1050℃。因此N54发动机的增