第7章 发动机废气涡轮增压(2003版).ppt

* 定压涡轮增压系统 定压涡轮增压系统：涡轮前的废气压力基本上保持恒定，把各缸的排气管部通向一根排气总管上。且排气总管的容积要足够大，应能起稳定压力的作用。这时虽然各气缸的排气时间互有差异，压力波动较大，但汇集到排气总管后，互相混合减速和滞止，基本保持恒定压力，然后，废气按定压由排气总管导入涡轮机的喷嘴。 脉冲涡轮增压系统 脉冲涡轮增压系统特点：把各缸的排气歧管做得短 而细，涡轮增压器尽量靠近汽缸，并且几个汽缸连接一 根排气管。这样在每一根排气管中就形成几个连续的互 不干扰的废气脉冲波进入废气涡轮机中。 7.3 废气涡轮增压的类型与废气能量的利用 废气涡轮增压的类型（根据废气的利用方式） 1．定压涡轮增压系统 2．脉冲涡轮增压系统 图7.13 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 (7-21) (7-22) 有效燃油消耗率 有效功率 （7-23） （7-24） 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（增加） （7-27） 是增加的 ， 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。 7.4 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 （1）降低排气污染和噪声 通常增压柴油机，有害气体HC 和CO 的排放量一般为非增压机的1/3-1/2，尤其在采用增压中冷以后，对减少有害排放物更为有利。 （2）低速转矩性能变差 一般涡轮增压柴油机在低速段转矩性能很不理想，影响了车辆的加速性能及爬坡能力，其原因主要是由于低速时发动机排出的废气能量低，增压器增压压力不高，致使循环供气量不足，转矩增量明显比高速时低。 （3）加速性能变差 内燃机对负荷与转速的迅速响应，对车辆行驶的安全性、经济性都是有利的。由于废气涡轮增压器与内燃机没有机械联系，增压器自身的惯性使其对突变负荷的响应能力变差，导致增压内燃机的加速性能差。 （4）起动与制动有一定困难 柴油机启动时，因无高温废气，涡轮机无法正常工作，压气机也就不能正常供气。增压柴油机在启动瞬时的进气压力及温度均不高，再加上增压柴油机的压缩比较低，使启动时压缩终点的温度降低，造成着火与启动困难。 本章小结 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，但在低速时需做改进 作业 1、什么是增压？发动机为什么要采取增压？ 2、什么是滞止参数？什么是涡轮机的阻塞现象、阻塞流量？ 3、评价增压的主要指标有哪些？其意义各是什么？ 4、增压发动机的特点。 5、废气涡轮增压有哪些类型？各类型有些什么特点？ 轴流式 第二篇 动力输出与能量利用 第七章 发动机废气涡轮增压 要求了解发动机增压的概念、衡量指标和发动机增压的种类； 了解废气涡轮增压器的结构、工作原理、废气涡轮增压的类型、废气能量的利用和对发动机性能的影响。 7.1 发动机增压的基本方法与原理 提高发动机的有效功率和平均有效压力的途径 (7-1) (7-2) （5-18） （5-21） 7.1.1 增压的概念 经分析，提高发动机的单机功率有以下三条途径： （1）改变发动机的结构参数，如增加气缸数i、增大气缸直径D、活塞行程S 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 。 用加大车用发动机结构参数来提高发动机功率，将受到安装位置和自重的限制。 如提高发动机的转速，向高速发动机发展虽然可行，但发动机转速的提高收到活塞平均速度Cm的限制。充量系数和机械效率都随着活塞平均速度的提高显著下降。 燃料的经济性、发动机运转可靠性、机件寿命及噪声等因素也限制了活塞平均速度的提高。 只有提高发动机的平均有效压力才是最经济的方法。 可通过减小过量空气系数 ，提高充量系数 等。 发动机增压的概念 增压 增压就是利用增压器将空气或可燃混合气进行压缩，再送入发动机汽缸的过程。增压后，每循环进入汽缸的新鲜充气密度增大，使充气量增多，从而达到提高发动机功率和改善经济性的目的。 特点： （1）功率相