三发动机废气涡轮增压.pptVIP

汽车发动机原理 主要内容与要求 理解和掌握提高发动机功率的方法。 理解和掌握废气能量的利用。 理解和掌握废气涡轮增压器的基本结构和工作原理。 理解和掌握改善车用增压发动机转矩特性的途径。 理解和掌握汽油机涡轮增压的主要技术措施。 理解和掌握车用增压发动机的性能。 第三章 发动机废气涡轮增压 第一节 概述 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。 目的：提高发动机功率和改善经济性能。 B、按增压系统的结构形式分类 （1）机械增压系统 （2）废气涡轮增压系统 （4）组合式涡轮增压系统 （5）气波增压系统 第二节 废气能量的利用 总结： 废气的最大可用能E E ＝Eb＋ Ec ＋Es＝ E1十ET ＋ Ec ＋ Es＋Es 式中 Eb：排气门打开时，气缸内气体等熵膨胀到大气压力P0所作的功； Ec：活塞推出废气使废气增加的能量； Es：扫气空气所具有的能量； E1：废气经排气门节流和排气支管中自由彭胀所损失的能量； ET：废气在涡轮中进一步膨胀所回收的能量； Es：扫气空气进入涡轮后具有的能量； Es：扫气空气流经进、排气门的节流损失； 二、影响脉冲能量利用的因素 脉冲增压系统就是要尽可能地利用脉冲能量。脉冲能量利用主要取决于排气管中压力波的合理组织。 几种影响脉冲能量利用的主要因素： （1）排气门开启定时 （最佳） （2）排气门流通面积 （增大） （3）排气门开启规律 （加快） （4）排气管流通面积 （最佳） （5）排气管长度 （适当） （6）涡轮当量流通面积 （ 优化） 第三节 废气涡轮增压器的基本结构和工作原理 废气涡轮增压器：是指利用内燃机排出的部分废气能量，推动涡轮机高速旋转，从而带动安装在同一根轴上的离心式压气机，增大内燃机进气压力的工作机械。 分类：径流式废气涡轮增压器和轴流式废气涡轮增压器 应用：一般车用发动机多采用径流式。 —、径流式涡轮的工作原理 涡轮的功用是将废气所拥有的能量尽可能多地转化为涡轮旋转的机械功。 2、涡轮机特性曲线 涡轮机的主要工作参数：涡轮效率、膨胀比、气体流量和涡轮转速等。 用这些参数及其相互关系来表示涡轮机的工作性能。 （1）涡轮效率ηT ：涡轮将废气能量转换为机械功的有效程度。 ηT＝涡轮机轴上的有用功 ／废气所拥有的能量 ＝ WT／HT 据统计，涡轮效率ηT ＝0.65～0.85 （2）膨胀比πT ：涡轮进口气体滞止压力P*T与涡轮出口气体静压力P0之比，即πT＝P*T／P0 （3）气体质量流量qmT 是指单位时间内通过涡轮的气体质量。（在涡轮增压发动机中，无泄漏和放气时，通过涡轮的气体流量等于压气机流量和发动机燃烧的燃料流量之和。） 在分析各性能参数之间的关系时，为使涡轮性能在不同入口气体状态下具有可比性，采用相似流量qmT√T*T／P*T来表征涡轮的流量。其中T*T为滞止温度，P*T为气体滞止压力。 （4）涡轮转速n 在分析各性能参数之间的关系时，应采用相似转速n／√T*T，但涡轮的相似转速和压气机的相似转速并不相等。 涡轮机所发出的功率PT（k w）为  PT＝qmT HTηT／1000 涡轮机的特性：在涡轮机变工况运行时，上述参数之间的关系。  径流式涡轮的优点：效率高、膨胀比大、结构简单、尺寸小，制造成本低等。 径流式涡轮的缺点：变工况的性能不佳，工作叶轮和高温气流接触面积大，热应力大等。 应用：在小功率的内燃机中应用较多。 二、离心式压气机的工作原理与特性 1、基本工作原理和主要参数 * * 第三章 发动机废气涡轮增压 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，增大气缸直径D、活塞行程S和减少冲程数τ等）。 2）提高发动机转速n或活塞平均速度Cm。 3）提高发动机的平均有效压力pme。 最经济有效的方法：提高发动机的平均有效压力。 Φa↓→ pme ↑→ Pe ↑ 增压→Φc↑→ pme ↑→ Pe↑ 增压→ρs ↑→ pme ↑→ Pe↑ 增压度φk ：是指发动机在增压后增长的功率与增压前的功率之比。 增压比πk ：是指增压后气体压力pk与增压前气体压力p0之比，即 πk＝pk／p0 分类： A、按增压比分类： 1) 低增压：πk＝1.3～1.6，对应的pme＝700～1000kPa 2）中增压：πk＝1.6～2.5，对应的