《汽车发动机原理》教学课件-第三章-发动机废气涡轮增压.pptVIP

7.4 废气涡轮增压对发动机性能的影响 废气涡轮增压对发动机动力性和经济性的影响 增压前后发动机参数对比 说明 1） 过量空气系数在增压前后保持不变，则增压后的供油量将相应增大，以适应空气质量增加的需要，同时配气定时也要进行适当的调整，这样可以保证热效率基本不变或略有提高 2）进气密度的变化 机械效率变化（提高） 由于增压后平均指示压力提高，而平均机械损失压力基本保持不变（在转速相同的前提下），那么机械效率在增压后将是增加的 增压后充量系数变化 车用增压柴油机经济性运行特点 指示功率和有效功率都得到提高 改善高负荷区的运行经济性 在低负荷区，涡轮增压器的能量转换较差，柴油机进、排气阻力及换气损失增加，增压对经济性没有明显的好处 改善废气涡轮增压发动机转矩特性的途径 保证发动机在低速时具有较高的增压压力和较高的转矩，而在高速时增压压力又不致过高，防止发动机热负荷过大和涡轮增压器超速 1．排气旁通 2．进气旁通 3．可变截面涡轮 1）双蜗壳通道涡轮 2）可变蜗壳通道流通截面涡轮 3）变喷嘴环流通截面涡轮 废气涡轮增压对发动机其他性能的影响 1．降低排气污染和噪声 2．低速转矩性能变差 3．加速性能变差 4．起动与制动有一定困难 7.5 汽油机增压 汽油机增压的特点 1．爆燃 增压比一般比柴油机低得多，功率最高增加幅度为40%～50％ 2．混合气的调节 电控汽油喷射技术的应用，为增压技术在汽油机中的应用扫除了一大障碍 3．热负荷 4．对增压器的特殊要求 汽油机涡轮增压的主要技术措施 1．降低压缩比 2．增压压力控制系统 3．减小增压后的“反应滞后”现象 4．燃料供给系统的调整 汽油机废气涡轮增压器的布置 图7.16 增压器配置方案 （a）后置式 （b）前置式 （c）中置式 F—化油器 K—压气机 T—涡轮 D—发动机 小结 发动机废气涡轮增压技术的成熟，使车用发动机的动力性、经济性与排放性能有了很大的改善 废气涡轮增压是车用发动机普遍应用的技术 废气涡轮增压改善了发动机性能，但在低速使须做改进 第七章 第七章 发动机废气涡轮增压 大连理工大学汽车工程学院 第四节 废气涡轮增压对发动机性能的影响 第三节 废气涡轮增压的类型与废气能量的利用 第二节 废气涡轮增压器的工作原理 第一节 发动机增压的基本方法与原理 第五节 汽油机增压 目 录 7.1 发动机增压的基本方法与原理 （1）改变发动机的结构参数，如增加气缸数、 增大气缸直径、活塞行程和减少行程数等； （2）提高发动机转速或活塞平均速度； （3）提高发动机的平均有效压力。 提高发动机功率的方法 发动机增压的概念 所谓增压，就是利用增压器将空气或可燃混合气进行压缩，再送入发动机气缸的过程。 发动机增压的特点 （1）尺寸减小，质量减轻 （2）摩擦损耗相对较小 （3）可将扭矩特性改进为低速高扭矩这对车用机非常有利 （4）可进行高原功率补偿补 （5）排放降低 （6）降低噪声。 （7）机械损失减少，经济性得到改善 （8）零部件的机械负荷和热负荷增加 增压度 增压度——发动机在增压后增长的功率与增压前的功率之比 增压比 增压比——增压后气体压力与增压前气体压力之比，简称压比 增压的结构形式及分类 1.机械式增压Mechanical Supercharger 1—排气管 2—气缸 3—曲轴 4—齿轮副 5—压气机 6—进气管 Video 2．废气涡轮增压Turbo Supercharger 1—排气管 2—涡轮壳体 3—涡轮 4—转子轴 5—压气机 6—集气器 7—进气管 3．气波增压 Comprex supercharger 1—发动机 2—转子 3—带轮驱动 4—高压排气 5—高压空气 6—低压空气 7—低压排气 4．复合式增压和组合式涡轮增压 简单比较： 涡轮增压的特性是利用排放废气，装置本身基本不消耗发动机动力，增加进气效率提高动力；但是缺点是通常要发动机超过2000转后才介入，不利于起步加速，涡轮的惯性让加速还有一个响应时间的延迟。 机械增压优点是发动起启动运转就开始介入，起步加速有力，没有涡轮的工作延迟，即时响应。缺点是通过发动机的动力输出来让增压器工作，消耗部分发动机动力。 气波增压提供的增压压力在整个内燃机转速范围内变化不大，能量转换过程也不受转子惯性的影响，因此气波增压器具有良好的速度和负荷响应特性，比较适合汽车发动机增压