汽车发动机废气涡轮增压技术的应用与发展

序号（学号）：20111570

武汉航海职业技术学院

毕业论文

汽车发动机废弃涡轮增压技术的应用与发展

姓名代文华

专业汽车检测与维修

班级2011 汽检（1）班

指导教师谭雅娟

2011年4 月30 日

汽车发动机废气涡轮增压技术的应用与

发展

《摘要》:针对发动机的废气涡轮增压技术的研究意义及研究现状、存在问题及解决措施进行了论述。废气涡轮增压器这一内燃机制造业百年最杰出的作品之一，近20年在车用发动机上越来越多的被采用，甚至CNG汽车，微型汽车和摩托车上也出现了涡轮增压器。汽车采用增压技术后，动力性，经济性不但得到了显著提高而目…排放性能也有所提高，这对消除油价飞涨满足日益严格的排放法规来说是十分重要的。最后，对废气涡轮增压技术进行了展望。

《关键词》:发动机;废气涡粉增压;热负荷;爆震;匹配

Trend and Research of Turbocharged Technology in Gasoline

Engines

《Abstract》; It is introduced the meaning and the situation of exhaust 一gas turbocharged technology in gasoline engine, and then impediment and countermeasures are discussed. In the end，prospect of exhaust一gas turbocharged technology in gasoline engine is made.

《Key words》;gasoline engine;turbocharging;thermal load; deflagration; matching

目录

引言 (1)

一、汽油机正压系统 (3)

二、正压系统中的主要机构 (8)

1、废气涡轮增压器

2 、增压调节阀

三、汽油机废气涡轮增压研究的意义 (9)

1、增压技术在柴油机领域的发展 (9)

2、汽油机废气涡轮增压研究的现状 (10)

3、废气涡轮增压技术………………………………………

四、汽油机废气涡轮增压解决措施 (12)

1、抑制爆燃燃烧和降低热负荷 (12)

2、改善涡轮增压汽油机的扭矩特性 (14)

3、改善涡轮增压的加速性 (15)

五、未来废气涡轮增压的发展趋势 (16)

结束语 (20)

参考文献 (20)

引言

随着人们节能意识逐渐增强，环保部门制定的排放法规的日益严格，增压技术越来越受到重视。在各种增压方式中，废气涡轮增压由于不消耗有用功，被人们广泛应用。过去汽油机增压主要是用于高原汽车和竞赛汽车上，近年来许多国家对城市废气污染和噪音公害提出了更高的要求，从而促使车用汽油机增压的发展。在我国为了解决高原行车动力不足的问题，对汽油机增压进行了大量的试验研究，并取得了可喜的成果。随着废气涡轮增压器的设计、制造以及材料等问题的解决，使增压柴油饥达到较高的性能指标，并成功地应用到载重汽车和小客车上。经过国内外的大量试fi}>JYL研完表明，废气涡轮增压应用在汽油机上具有一系列优点:

①提高发动机的升功率，

②提高发动机的低速扭矩性能，

③提高发动机的燃料经济性能;

④降低发动机的有害气体排出量;

⑤降低发动机的噪音值;

⑥降低发动机的结构比重量(公斤/马力)。

装有废气涡轮增压发动机的汽车，其动力性能大为改善。它不但具有良好的加违性能，而且.还具有良好的扭矩特性。对现有载重汽车如解放牌进行发动机增压，即可捉高动力性能30--50%。对于高原行车，由于空气稀薄，明显地感到动力不足。当海拔每升高100公尺时，发动机功率将降低10%0增压技术不仅能补偿发动机因海拔升高

而下降的功率，还可以提高之。

经废气涡轮增压后的汽油发动机排出的有害气体大大降低。Schwitzer公司的研究表明，在普通的汽油机上进行涡轮增压，能使排气中的有害气体HC减少14io. CO减少13%}NU减少8。若进一步改进增压器、化油器及排气管布置，污染还能进一步减轻。其主要

原因在于增压时，燃料与空气混合较好，燃烧较为完全。其次是排气温度和背压的升高，促进了徘气管内废气的再燃烧反应川…”‟。

装用小排量发动机的汽车，在公路上行驶时，接人增压以获得较大的动力性能;当进入市区行驶时，截断增压，发动机排气总量减小，亦可减轻城市污染。

对非增压发动机来说，降低压缩比会降低热效率，最终使发动机经济性变坏。但对涡轮增压发动机而言，降低压缩比，完全膨胀的程度也随之降低，固然不经济。但排入排气管中的废气能量增加，使它在增压器的涡轮中继续膨胀，从而使涡轮获得更大的输出功，这不仅可捞回由于降低压缩比所引起的损失，而且还可进一步提高发动机循环的经济性。

废气涡轮增压不仅不像机械增压那样要消耗发动机一部分输出功率，而且还能充分利用废气能量，特别是充分利用排气脉冲能量。这就是废气涡轮增压发动机经济性较好的理论基础。但由于化油器供油特性和分电盘特性等对汽油机增压的适应性较差，其燃料经济性的改善不如柴油机显著。在电子计算机控制的直接喷射式汽油机上进行

增压，仍可获得良好的燃料经济性，比油耗可达190克/马力小时，接近于柴油机的水平。

一汽油机增压系统

解放牌汽车CA-lOB发动机涡轮增压系统示于图1上。发动机排出的高温燃气经分支排气管流人增压器的涡轮壳中，再流经喷咀环，燃气以更高的速度喷向涡轮。燃气在涡轮中

膨胀作功驱动同轴上的压气机叶轮而旋转。废气经涡轮作功后排人大气。离心式压气机把空气吸入并压缩，提高了流速和压力。压缩空气再经过扩压器扩压，流速降低，压力进一步提高。经化油器与燃料混合后导人气缸燃烧。增压压力调节阀的作用是当增压压