发动机增压课件.pptVIP

發動機增壓增壓：為提高平均有效壓力以增加氣缸內封存氣體密度的方法。（廣義上，凡是能夠將內燃機進氣密度提高到高於周圍環境密度的一切方法，都稱為增壓。）目的：通過增加充氣量，以提高功率，改善經濟性和排放性提高發動機功率的途徑：第一節發動機增壓的基本知識改變結構參數。增加i、Vh(D、S)，減少τ，但體積和重量增加提高轉速。但充氣效率和機械效率減少，機件壽命減少，噪音大提高平均有效壓力Pe。提高平均有效壓力Pe方法：減少過量係數提高充氣效率增加充氣密度（增壓）增壓度φk：發動機在增壓後增長的功率與增壓前功率之比φk為範圍10%~60%。大部分為20%~30%。增壓壓比?k：進入氣缸的氣體壓力Pk與大氣壓力P0之比增壓的範圍:低增壓：?k＝1.3~1.6（內燃機平均有效壓力pe＝0.7～1.0MPa）中增壓：?k＝1.6~2.5（內燃機平均有效壓力pe＝1.0～1.5MPa）高增壓：?k＞2.5（pe＞1.5MPa）；超高增壓：?k＞3.5（pe2.0MPa）。內燃機增壓的優缺點改善了發動機性能：提高了內燃機機械效率；提高了內燃機的指示熱效率；改善了燃燒過程。增加了發動機的比功率；擴大了內燃機高原適應性：有利於降低有害氣體排放和雜訊。(HC降低，高負荷的NOx降低，空氣充足使碳煙有所降低；溫度高使著火延遲期縮短）增加了柴油機的機械負荷；增加了柴油機的熱負荷。優點：缺點：按照實現增壓所提供的能量可分：機械增壓；廢氣渦輪增壓；氣波增壓；複合增壓諧波增壓（汽油機）第二節發動機增壓的類型１、機械增壓由曲軸經過齒輪增速箱驅動壓氣機。機械增壓增壓壓力高，壓氣機消耗的功率大。為使內燃機機械效率不要過分下降，增壓壓力Pk不能過高。Pk160~170KPa主要用途：提高發動機低速扭矩機械增壓器的種類機械增壓所用的壓氣機除離心式壓氣機外，在車用內燃機上常用容積式壓氣機：羅茨式；螺杆式；轉子活塞式。２、廢氣渦輪增壓廢氣渦輪增壓利用內燃機排氣中能量來實現增壓，比機械增壓經濟性好，比非增壓自然吸氣式內燃機燃油好率可低5%～10%。品質功率和體積功率比非自然吸氣內燃機明顯改善，因而在內燃機上得到廣泛應用。廢氣渦輪增壓的分類廢氣渦輪增壓器主要由壓氣機和廢氣渦輪組成。壓氣機主要是離心式的。廢氣渦輪分：軸流式；徑流式；斜流式（混流式）。由於內燃機排氣能量利用的不同，有兩種經典的、基本的增壓形式：脈衝渦輪增壓；等壓渦輪增壓。３、氣波增壓氣波增壓是通過氣波增壓器利用氣體質點和壓力波的反射特性，使排氣和進氣之間進行直接的能量交換，以增大進氣密度。氣波增壓對內燃機工況反映迅速，使氣波增壓的加速性好，且低速時空氣的壓縮程度高，低速扭矩好。工作溫度低，不需要耐高溫材料。但體積大，雜訊大，安裝位置受到一定限值。匹配要求高，防止竄煙。氣波增壓器轉子展開圖４、複合增壓機械增壓與廢氣渦輪增壓組合。諧波增壓與廢氣渦輪增壓組合。５、諧波增壓—ACIS雙增壓器順序增壓多缸發動機上使用兩臺增壓器。在低速時，使用一臺增壓器以提高廢氣能量利用效率，改善低速反映性能。在中高速時，使用兩臺增壓器以保證發動機功率輸出。第三節增壓器可變進氣道增壓器；可變噴嘴環增壓器；可變渦輪喉口截面增壓器；可變葉片增壓器；廢氣放氣增壓器；進氣回流增壓器；射流渦輪增壓器；斜流渦輪增壓器；可變進氣道增壓器低速時使用一個進氣通道；高速時，進氣量大，使用兩個通道，可以改善增壓發動機的過渡性能。可變進氣道增壓器性能可變噴嘴環增壓器低速時，噴嘴角度小，流通截面小；高速時噴嘴角度大，流通截面能保證渦輪從廢氣中獲取足夠能量達到壓氣機的需求。各噴嘴環1通過軸銷2固定在渦殼5上，再經傳動杆3與噴嘴控制盤4相連。轉動噴嘴控制盤即可改變噴嘴環的角度。通過調整渦殼5與渦輪葉輪6之間的噴嘴環角度來調整渦輪流通截面。可變噴嘴環增壓器特性左圖中①～④是噴嘴環角度以此減小的情況。隨著內燃機轉速下降，壓氣機的增壓壓力不但沒有下降，反而提升到高轉速水準，從而保證增壓內燃機的低速性能。可調噴嘴環用於增壓器與內燃機的高速匹配。通過可調噴嘴環改善低速性能。可變渦輪喉口截面增壓器1.壓氣機；2.可變喉口截面調整板；3.調整板及調整機構；4.操縱機構；5.操縱機構控制電磁閥；6.渦輪；A.最小喉口截面；B.最大喉口截面低速高速可變渦輪喉口截面增壓器工作原理可變渦輪喉口截面增壓器是再廢氣量不變的情況下改變進入渦輪