汽车发动机构造与维修+柴油机辅助装置的检修解读.ppt

1.供油提前装置的调整 废气涡轮增压装置的构造与工作原理 课题七 柴油机辅助装置的检修 2.废气涡轮增压装置的检验 现代柴油机为什么要装有废气涡轮增压装置？它起什么作用？如何使用和检修？ 废气涡轮增压系统利用增压器提高进气压力以增加柴油机充气量。 增压技术是利用发动机排气的能量作动力源，排气喷到涡轮叶片上驱动涡轮轴转动，从而增加发动机的空气量，使过量空气系数提高，进气温度上升，降低排放污染，提高发动机的动力性、经济性。 柴油机采用废气涡轮增压不仅可提高功率30℅～100℅甚至更多，还可减小单位功率质量、缩小外形尺寸、节约原材料、降低燃料消耗。实践证明：发动机加装废气涡轮增压器后，如6135柴油机采用10ZJ－2型径流式涡轮增压器后，功率由118kW提高到153 kW,增加了30℅，燃料消耗率降低了5.7％。高原地区气压低，空气稀薄，增压技术在高原地区使用更有必要。 涡轮增压器结构紧凑、体积小、效率高，而且在节能、减少排放污染和降低噪声等方面所发挥的重大作用。 一、废气涡轮增压器的类型 按驱动增压器 所用能量来源 机械增压 柴油机曲轴 驱动 废气涡轮增压 柴油机排出的 废气驱动 复合增压 两种方法组合 一、废气涡轮增压器的类型 按涡轮增压器 压比不同 低压器 压比小于1.4 中压器 压比为1.4～2.0 高压器 压比大于2.0 压力升高比，简称压比是废气涡轮增压器的一个主要性能指标，它是指压气机的出口压力（增压压力）Pk与压气机进口压力Po之比值。 随着废气涡轮增压器制造质量的提高，以及废气涡轮增压器与柴油机匹配技术的发展，目前柴油机正向高增压方向发展。 一、废气涡轮增压器的类型 按是否利用发动机 排气管内废气 的脉动能量 恒压式 脉动式 图7-70 废气涡轮增压器的基本形式 一、废气涡轮增压器的类型 恒压式是把柴油机全部汽缸的排气歧管接到一根排气总管内，再与增压器涡轮壳相连接。由于排气总管容积较大，起稳压作用，因而管内的压力波动较小，废气以某一压力沿着单一的涡轮壳进气道通向整个喷嘴环。这种结构形式常用于大于高增压柴油机。 对脉冲式，就六缸柴油机而言，如其发火顺序为1－5－3 －6－2－4，一般将1、2、3缸的排气道连接到一根排气歧管。同时，把涡轮的喷嘴环根据排气管的数目分组隔开使之互不干拢。这样可使排气管中的压力造成尽可能大的压力波动，充分利用废气的脉冲能量。 一、废气涡轮增压器的类型 脉冲式涡轮增压系统是利用废气中的脉冲动能，故其效率比恒压式涡轮增压系统要高。一般在增压压力大于300kPa时，常采用恒压式增压系统，目前在工程机械所用的柴油机上，普遍采用低、中增压径流脉冲式涡流增压器。 二、废气涡轮增压器的结构 径流式涡轮增压器由压气机、涡轮机和中间壳体三部分组成。 压气机部分由压气机叶轮、压气机壳和扩压器等组成单级离心式压气机； 涡轮机部分由涡轮壳、涡轮叶轮、喷嘴环和涡轮端盖板等组成单级径流式涡轮机。 压气机叶轮与涡轮机叶轮装在同一根轴上构成转子组，并支承在中间支承体两端的浮动轴承上。中间支承体左端装有涡轮壳。 二、废气涡轮增压器的结构 图7-71 废气涡轮增压器工作原理 空气入口 排气出口 润滑油入口 润滑油出口 转子轴 压气机叶轮 扩压管 压气机壳 涡轮壳 涡轮 推力轴承 转子轴密封套 二、废气涡轮增压器的结构 三、废气涡轮增压器的工作原理 柴油机排出的高温高压废气经排气管进入涡轮壳内的喷嘴环。由于喷嘴环通过的面积是逐渐收缩的，因而废气的压力和温度下降，流速提高。高速的废气流冲击涡轮，使涡轮高速运转；废气的压力、温度和速度越高，涡轮转速就越快。废气最后排入大气。 与涡轮固装在同一转子轴上的压气机叶轮也以相同的速度旋转，将经过空气滤清器的空气吸入压气机壳，高速旋转的压气机叶轮把空气甩向叶轮的外缘，使其速度和压力增加，并进入形状为进口小出口大的扩压器。因此气流的流速下降而压力升高，再通过断面由小到大的环形压气机壳使空气流的压力继续提高，这些压缩的空气经进气管进入汽缸与更多的柴油混合燃烧，以保证发动机发出更大的功率。 五、废气涡轮增压器的润滑 该涡轮增压器采用压力润滑。润滑油来自柴油机的主油道，经过增压器机油滤清器再次滤清后，进入增压器的中间壳油腔，分两边流向浮动轴承进行润滑和冷却，经其下部出油口流向曲轴箱，形成循环的润滑油路。 涡轮增压器转子体转速高达每分钟数万转甚至数十万转以上，不能使用易磨损的普通轴承，目前普通采用浮动轴承。浮动轴承与转子轴之间、与中间壳之间均有间隙，转子轴高速旋转时具有压力的润滑油从中间壳体油腔进入轴承内、外