涡轮增压器的结构与原理.ppt

涡轮增压器的结构与原理 第一页，共三十七页，2022年，8月28日 涡 轮 增 压 柴 油 机 系 统 示 意 图 工作原理 由发动机废气推动 涡轮带动压气机 增加进气和压力 增强燃烧 提高燃油经济性 降低排放, 减少环境污染 提高动力和性能 高原功率补偿 发 动 机 涡 轮 增 压 器 发 动 机 排 气 发 动 机 进 气 大 气 环 境 增 压 器 结 构 及 工 作 原 理 第二页，共三十七页，2022年，8月28日 涡轮壳 涡 轮 压气机壳 压气机叶轮 中 间 体 浮动轴承 旁通阀执行机构 密封环 推力轴承 增 压 器 剖 视 图 增 压 器 结 构 及 工 作 原 理 第三页，共三十七页，2022年，8月28日 应 用 于 柴 油 机 的 涡 轮 增 压 器 工 作 温 度 约：500－700 ℃ 增 压 器 结 构 及 工 作 原 理 第四页，共三十七页，2022年，8月28日 转 子 的 工 作 转 速 从 每 分 钟 数 万 转 到 二 十 多 万 转。 转 子 增 压 器 结 构 及 工 作 原 理 增压器间隙（参考） 第五页，共三十七页，2022年，8月28日 动平衡的目的: 延长轴承的寿命 减少振动 减少噪声 减少功率损失 减少转子负荷 动平衡是一个将质心轴与转轴尽可能接近的过程 动 平 衡 F=mω2e e→0 增 压 器 结 构 及 工 作 原 理 第六页，共三十七页，2022年，8月28日 动平衡是一个将质心轴与转轴尽可能接近的过程 动 平 衡 TB25: 0-1800Hz 1.2G GT17: 1.0G/0-1000 1.5G/1000-2500Hz CHRA不平衡量单位是:G 零件（SWA，压气机叶轮）不平衡量单位是：g.in 增 压 器 结 构 及 工 作 原 理 第七页，共三十七页，2022年，8月28日 润 滑 系 统 润滑系统的作用： 冷却来自涡轮工作的热量 向轴承系统提供润滑 为转子动平衡提供油膜支撑 中间体转子部件（CHRA） 润滑油进口 润滑油出口 增 压 器 结 构 及 工 作 原 理 第八页，共三十七页，2022年，8月28日 密封环 密封环 密 封 系 统 增 压 器 结 构 及 工 作 原 理 第九页，共三十七页，2022年，8月28日 密 封 - 活 塞 环 密 封 二 个 泄 漏 途 径: ? 通 过 开 口 ? 沿 周 向 开 口 泄 漏 沿环周向泄漏 较 低 的 摩 擦 损 失， 但 密 封 不 完 全。 增 压 器 结 构 及 工 作 原 理 第十页，共三十七页，2022年，8月28日 旁 通 阀 门 弹 簧 作 用 力 压 气 机 出 气 压 力 气 膜 上 的 压 力 排 气 压 力 曲 柄 长 度 阀 的 直 径 旁 通 阀 工 作 示 意 图 增 压 器 结 构 及 工 作 原 理 第十一页，共三十七页，2022年，8月28日 旁 通 阀 是 如 何 改 进 性 能 的？ 允 许 采 用 小 涡 轮， 改 善 发 动 机 的 低 速 性 能 但 在 低 速 的 增 压 度 较 低 旁 通 阀 可 优 化 发 动 机 的 高、 低 速 性 能。 普 通 的 增 压 器 的 增 压 度 受 涡 轮 尺 寸 控 制 普 通 式 旁 通 式 增 压 器 的 增 压 度 受 旁 通 涡 轮 气 流 控 制 旁 通 式 允 许 采 用 较 小 的 涡 轮， 增 加 低 速 增 压 度 增 加 的 增 压 度 0 1.0 1.5 发 动 机 全 负 荷 性 能 的 比 较 0 1500 3000 4500 发 动 机 转 速 增 压 压 力, bar 0.5 增 压 器 结 构 及 工 作 原 理 第十二页，共三十七页，2022年，8月28日 何谓增压器与发动机之间的匹配? 增压器与发动机之间存在着内在的联系 -增压器给发动机提供压缩空气 -发动机利用压缩空气燃烧燃料 -发动机的排气能量取决于发动机的燃烧状况 -排气驱动增压器涡轮 -增压器涡轮带动压气机叶轮 这样，增压器与发动机之间到达一个能量与流量的相互平衡。 能量与流量的平衡点就是增压器/发动机的匹配。 增 压 器 结 构 及 工 作 原 理 第十三页，共三十七页，2022年，8月28日 增 压 器 的 使 用 要 求 第十四页，共三十七页，2022年，8月28日 涡轮增压器是在高温、高速下工作，所以正确