定压增压与脉冲增压.pdf

______________________________________________________________________________________________________________ 浅析 K38 发动机 A 型与 C 型在增压方式上的区别 从内燃机的热平衡分析中我们知道，燃料通过燃烧所释放的总热量中，有 25% 以上是被排气带走的，而其中的可用能量又占排气总能量的 60% 。内燃机的排 气涡轮增压器就是要利用这部分能量实现对进气的加压， 增加进气密度， 提高内 燃机各项性能指标。 按排气能量在涡轮中的利用方式， 内燃机的排气涡轮增压系 统有定压和脉冲涡轮增压两种基本形式，如图 1 所示， 进气管 进气管 a ） b） 图 1 涡轮增压系统的两种基本形式 a ）定压系统 b ）脉冲系统 （一）定压涡轮增压系统 K38 发动机 A 型机子属于典型的定压增压系统。定压涡轮增压系统是把内燃 机所有气缸的排气收集到一个体积足够大的排气管内， 然后再引入涡轮 （图1 a）。 尽管各个缸是交替排气的， 但是由于排气管的稳压作用， 涡轮入口处的压力基本 不变，故称为定压增压系统。 下面根据增压柴油机的理论示功图 (图 2) ，来说明定压增压对内燃机排气能量 精品资料 ______________________________________________________________________________________________________________ 的利用情况。 图 2 定压涡轮增压内燃机的理论示功图 图中，3-a 是内燃机的吸气行程，吸入的空气压力为 Pb ，a-c-z ’-z-b 是气缸内 依次进行的压缩、燃烧与膨胀过程，然后是排气过程 b-5 。由于排气涡轮增压器 的存在，使得排气的背压即增压器前排气管总管内的压力为 Pt ，该压力对于定 压增压系统而言是恒定的， 显然 Pb ＞Pt ，这样面积 a-5-4-3-a 为充量更换过程所 获得的泵气正功。面积 2-3-a-0 系压缩进入内燃机气缸内的空气所需的能量，面 积 i-g ’-3-2 则为压缩扫气空气所需的能量（ψ s 为扫气系数），故压气机消耗的能 量为上述两部分之和，由面积 i-g ’-a-0 表示。 排气涡轮的可用能量应为涡轮前压力 Pt 线与大气压线 Po 所围成的面积 i-g-e-f, 他由三部分组成： （1）面积 i-g-4-2 是扫气空气提供的能量； （2 ）面积 2-4-5-1 为活塞强制推出排气所做的功，系发动机给予； （3 ）面积 1-5-e-f 是真正取自燃 气的能量。 燃气所具有的可用能为 1-b-f ，他是排气由排气门开启状态 b 等熵膨胀到大气 压力 f 所做的最大功。 定压系统仅能从损失的能量 5-b-e-5 中回收一小部分热能，