第十章内燃机的增压介绍

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第十章 内燃机增压技术-精品

第十章 内燃机增压技术-精品
一、离心式压气 机
组成:进气 道、叶轮、 无叶扩压器、 叶片扩压器、 集气管(蜗 壳)
工作原理:
离心式压气机结构 l-进气道 2-压气机叶轮
dqdhd(c2/2)dw3-压气机蜗壳 4-扩压器
1、进气道
将外界空气导向压气机叶 轮,保证工作轮进气均匀和轴 对称。
轴向进气道 径向进气道
图12 压气机中径向进气道
增压比 出口压力与进口压力之比
增压度
第1节 内燃机增压的基础知识
三、增压方式
机械增压
所谓机械增压,是 指压气机由内燃机 曲轴通过传动装置 直接驱动的增压方 式。
不增加发动机背压, 但消耗其有效功率。 增压压力不超过 0.17MPa
第1节 内燃机增压的基础知识
三、增压方式
排气涡轮增压
第3节 排气能量的利用
3.2 影响脉冲能量利用的因素
排气门开启规律
在气门机构允许的加速度范围内,开启速度越快越好。
排气管流通面积fP
长度一定, fP减小,容积小,排气管中压力建立快,脉冲 能量利用好。但fP过小,流动速度过大,流动损失增加。
排气管长度
长度主要影响压力波的反射时间、反射波和下一个波的互 相干扰程度,影响脉冲能量利用。
第1节 内燃机增压的基础知识
二、增压术语
增压压力
压气机出口压力称为增压压力,用Pb表示。它与压气机结 构、尺寸、转速及效率等因素有关。通常Pb ≤0.17MPa的 增压称为低增压、0.17MPa< Pb≤ 0.25MP的增压称为中 增压,0.25MPa< Pb≤ 0.35MPa的增压称为高增压,Pb > 0.35MPa的增压称为超高增压。
第2节 废气涡轮增压器
涡轮特性曲线 流量特性曲线

内燃机增压-基础、计算和 设计

内燃机增压-基础、计算和 设计

内燃机增压-基础、计算和设计内燃机增压-基础、计算和设计一、基础知识内燃机增压是指通过增加气缸进气压力来提高其效率。

在内燃机领域,通过增压可以有效提升发动机的功率密度,从而实现更强的动力输出。

内燃机增压技术最常用的方式包括涡轮增压和机械增压两种。

涡轮增压是利用废气能量驱动涡轮来增加进气量,从而提高气缸内的压力和进气效率。

而机械增压则是通过机械传动装置直接驱动增压器,使其提高气缸内的进气压力,从而达到增压效果。

二、计算方法在内燃机增压设计过程中,准确地进行增压计算是至关重要的。

首先需要确定目标功率和转速,然后根据气缸数量、气缸容积和进气系统的特性来计算所需的进气量和压力。

还需要考虑气缸压缩比、燃油类型和点火正时等因素,以保证增压系统在不同工况下的稳定性和性能。

在涡轮增压系统中,需要考虑废气能量的大小和涡轮的匹配性,以及增压系统的惯性和动态响应特性。

而在机械增压系统中,需要考虑增压器的效率和传动装置的功耗,以及增压系统的可靠性和维护性。

三、设计要点在内燃机增压系统的设计中,需要注意以下几个关键要点:1. 进气系统:合理设计进气道和进气歧管,以确保气缸获得充分的进气量和压力。

2. 废气系统:合理设计排气管道和涡轮位置,以确保废气能够有效驱动涡轮,并尽量减小排气阻力。

3. 控制系统:采用合理的增压压力控制装置和排气压力泄放装置,以确保增压系统在不同工况下的稳定性和响应性。

4. 散热系统:合理设计增压系统的散热装置和冷却系统,以确保增压器和进气温度在可控范围内。

四、个人观点内燃机增压技术在现代发动机领域具有重要的意义,不仅可以提高发动机的动力性能,还可以改善其燃油经济性和排放性能。

随着新材料和新工艺的不断应用,内燃机增压技术也将迎来新的发展机遇,未来的增压系统将更加高效、轻量化和智能化。

总结内燃机增压技术是现代发动机领域的重要趋势之一,其设计和计算需要考虑诸多因素。

合理的增压系统设计可以提高发动机的功率密度和燃油经济性,从而实现更加高效的动力输出。

内燃机的增压技术

内燃机的增压技术

内燃机的增压技术摘要:内燃机的增压技术现在已经得到了广泛的应用,对于提高内燃机的经济性和动力性起着相当关键的作用。

内燃机的增压需要利用专门的增压系统,在进气过程中采用强制的方法,以一定的压缩比,将更多的新鲜充量送入气缸内,更多的燃料可以与其混合燃烧,产生更多的热量,输出更高的输出功率。

本文主要介绍了内燃机的多种增压方式,分析了内燃机增压的特点,并详细阐述了废气涡轮增压的工作原理和分类。

关键词:内燃机增压增压方式废气涡轮中图分类号:tk4一、概述内燃机性能的改善的过程中,提高内燃机功率,尤其是提高内燃机升功率,是十分重要的一项措施。

内燃机所能发出的最大功率是主要根据气缸内燃料所能放出的热量决定的。

如果进入气缸前,空气经过压缩,则发动机进气密度增大,在相同的气缸容积内,可以有更多的新鲜空气与燃料进行混合。

因此采用增压的方式后,每循环的供油量可以大大地增加,内燃机也可以获得更大的功率,改善了内燃机的性能。

二、内燃机的增压方式1、机械增压机械增压是使用曲轴带动一组机械传动设备来驱动压气机进行工作的。

机械增压系统的结构较为复杂,增压比小,输出功率也较小。

但近几年,机械增压技术重新有了新的应用与发展,主要原因有:1)现代制造工艺水平有了较大改进,为机械增压提供了良好的技术环境。

2)小排量的发动机在采用废气涡轮增压时有较大难度,采用机械增压更为适合。

3)机械增压的加速响应性能好。

2、废气涡轮增压废气涡轮增压使用用排气过程中所排出废气的剩余能量来驱动压气机工作的。

因为废气涡轮增压利用了排气能量,所以既可以使内燃机功率输出变大,又一定程度的减少了燃油消耗率。

使得内燃机的经济性与动力性都有所提高。

3.、除了上述两种增压方式外,还有复合增压、气波增压、动力涡轮增压等应用较少的增压方式。

三、废气涡轮增压器1、废气涡轮增压器工作原理在内燃机中,燃料所供给能量的20~45%都是由排气带走的。

废气涡轮增压很好地利用了排气的能量来提高内燃机功率。

发动机增压技术

发动机增压技术

汽车工业的快速发展给人们生活带来便利的同时也产生了能源与环境问题。

近年来,节能、能源与环境相容问题成为备受关注的重大科学问题。

而内燃机作为汽车动力的问题的根本所在,因此改善汽车性能的关键在于开发内燃机节能减排技术。

而内燃机的增压技术通过提高内燃机的进气量,有效降低了内燃机的燃油消耗,改善了内燃机的排放性能,是新时代内燃机节能减排的核心关键技术之一。

一、内燃机增压的技术背景、现状与未来随着我国国民经济实力的增长和人民生活水平的提高,汽车的市场需求不断扩大,汽车工业开始不如蓬勃发展的阶段。

然而,摆在面前的不止是机遇,更多的是挑战,如何解决好发展过程中的能源与环境问题成为当前汽车工业面临的两项难题。

一直以来汽车发动机以石油作为主要的燃料来源,但是,石油资源具有不可再生性,连续开采已使得石油资源日益枯竭。

此外,尾气排放带来的环境污染问题也是汽车工业急需解决的问题,制定并实施汽车尾气排放标准是一项较为有效的控制措施。

在能源与环保的双重压力下,我国内燃机行业引进了许多先进的技术。

就内燃机而言,内燃机增压技术等先后应用到实际的生产生活中,其技术可以有效改善内燃机的燃油经济性,降低废气污染的排放。

进入二十一世纪,世界内燃机技术的研究重点与目标趋向于节能和二氧化碳减排取代排放控制的方面上。

因此内燃机增压技术正处于上升趋势,而且国际上内燃机的增压性能近年来已经有了很大的提高,其增压的内部流动的基础理论与机制有了巨大的进步,研制、设计、和试验内燃机的技术得到了很大的革新。

二、内燃机增压的概念与意义简单的来说,内燃机额增压技术就是通过提高内燃机的进气压力来增加内燃机功率的措施。

那么我们首先想到的问题就是:采用内燃机增压的措施有什么好处呢,或者说采用内、内燃机增压技术可以改进什么性能呢。

下面我们就来回答这个问题,其原因是这样的:当我们提高内燃机的进气压力时,可以增大进入汽缸的空气密度,使得进入汽缸的空气量增加,这样就可以燃烧更多的燃料,从而极大的提高内燃机的功率,而且还能改善内燃机的燃料经济性。

内燃机增压重点

内燃机增压重点

车用汽油机的转速和功率范围宽广,工况变化频繁,转矩储备大,这些在采用涡轮增压后 ,如不采取特殊措施,很难保证车用发动机的正常运转。 (4)存在着“反应滞后”现象 非增压汽油机的加速性一般比柴油机好,但采用增压后,反 应滞后的现象却比柴油机严重, 因为增压器在进气系统中与进行负荷调节的节气门串接在一 起,当节气门突然开启,要求 混合气量迅速变化时,增压器供气往往跟不上,特别是从节 气门关闭到全开,空气流量变化 很大,也促使涡轮机的反应滞后。随着增压汽油机强化水 平的提高,发动机加速性问题更加突出。完全消除增压后的“反应滞后”现象比较困难,但 合理的结构可使反应滞后减小。
温度降低,造成着火与起动的困难。 13.针对增压技术在汽油机上的应用进行论述 增压技术应用于汽油机历来困难较多,这是因为汽油机混合气形成与燃烧的特殊性制约了 涡轮增压在汽油机上的应用。近年来,由于电控技术广泛应用,小型增压器耐高温能力及自 身特性的改善,对爆震控制能力的提高等,大大地推动了汽油机增压技术的发展。 14.针对内燃机增压对车辆性能的影响进行分析
8.绘图说明变压废气涡轮增压系统的结构
这种增压系统的特点是使排气管中的压力造成尽可能大的压力变动。 为此, 把涡轮增压器尽 量靠近气缸,把排气管做得短而细,并且几个气缸(通常 2 缸或 3 缸)接 一根排气管。这 样在每一根排气管中就形成几个连续的互不干扰的排气脉冲波(或称排气压 力波)进入废 气涡轮机中。同时把涡轮的喷嘴环,根据排气管的数目分组隔开,使它们互不干扰。 9.根据压气机特性曲线进行增压器与发动机匹配主要考虑哪些因素 (1)增压器选型确定,即可得压气机特性曲线; (2)将发动机的速度特性和负荷特性转换为空气流量与压比的关系,表示到压气机特性曲 线上; (3)压气机的工作范围主要考虑以下限制:喘振限制、超速限制和低效率限制; (4)联合运行的范围主要考虑发动机的工况范围应在压气机的工作范围内以及发动机常用 工况在高效率区。 10.哪些原因会导致涡轮增压器泄露 (1)压缩空气和燃气的泄露会使发动机功率降低,应及时检查各连接管路的密封状况,使 之恢复正常。 (2)增压器润滑油腔向外泄露机油,主要是因为回油管路阻塞或者过小,使回油不畅通, 密封装置失效,特别是密封圈失效,会向压气机壳内泄露大量机油,增加机油消耗量。如果 不及时发觉,会将发动机油底的机油耗尽,发动机和增压器将因严重缺机油而损坏。增压器 回油管路破裂同样会出现这种情况。 (3)涡轮端的密封装置失效,机油泄露至涡壳中燃烧,形成积炭,影响转子的正常运转。 此外燃气还可能进入增压器润滑油腔,污染润滑油,使其变质。 (泄露包括润滑系统、进气系统、排气系统的泄露) 11.叙述汽油机增压的困难和常用措施 困难: (1)爆震倾向增大 增压使压缩终点及燃烧气体的温度与压力升高,致使爆震的倾向增大。 (2)热负荷增高 受爆震限制,汽油机压缩比较低,因而燃烧的膨胀比亦低,致使排气温度较高;其次,因 为 汽油机混合气的浓度范围窄( ) ,与柴油机相比,燃烧时的过量空气少, 造 成单位数量混合气的发热量大,再加上汽油机又不能用加大扫气来冷却受热零件。因此 导致 增压后的热负荷偏高。 (3)汽油机增压系统比柴油机复杂

内燃机增压技术

内燃机增压技术

1、什么是增压度?如何划分增压度?车用发动机的增压度一般多大?增压度是指发动机在增压后功率的增加量与增压前的功率之比。

增压度小于1.9者为低增压;在1.9-2.5之间为中增压;在2.5-3.5之间为高增压;大于3.5为超高增压。

汽油机为0.1-0.6;柴油机为小于2.5.2、什么是增压比?如何用增压比来确定发动机的增压程度?增压比为压气机出口与进口压力之比。

增压比小于1.6为低增压;在1.6-2.5为中增压;大于2.5为高增压。

3、按工作原理分进气增压系统的分类有哪些?按工作原理分进气增压系统的分类有:机械驱动式增压系统;废气涡轮增压系统;复合式增压系统;进气谐波增压系统;其他增压系统(包括气波增压系统、冲压式增压系统)4、柴油机、汽油机的增压度受哪些因素限制?柴油机的增压度受最高功率、运行范围、车辆动力性、经济性、排放和成本等多方面的限制。

汽油机的增压度不仅受机械负荷和热负荷的限制,而且受爆震燃烧的限制。

5、增压发动机有哪些技术特点?1进气增压可以提高发动机的升功率;2功率相同时,发动机的空间尺寸减小,质量减轻,这有利于提高车用发动机的经济性;3通过增压器的合理设计,可以将扭矩特性改进为低速高扭矩,这对车用发动机非常有利;4在达到额定输出功率时,摩擦损耗相对较小,在部分负荷时,增压发动机的工况更接近最大效率设计工况点;5可通过增压度来弥补随行驶地区海拔高度升高而导致的功率下降;6降低噪声;7通过增压可以降低有害气体的排放;8机械损失减少。

7、机械式增压系统有何结构特点和性能特点?在机械式增压系统中,增压器的压气机转子由发动机曲轴通过带、齿轮、链等传动装置驱动旋转,从而将空气压缩并送入发动机气缸,达到增压的目的。

因此,增压器呀消耗发动机曲轴的有效功率。

8、机械式增压器有哪几种形式?机械式增压器有挤压式和流动式,挤压式又分为活塞式、螺旋式、叶片式、转子式、机械离心式、机械轴流式等形式。

9、10、对照下图说明其结构及功能左图:1-进气道:将气流有秩序地导入压气机的工作叶轮进行压缩;2-压气机叶轮:工作旋转时使空气在离心力的作用下受到压缩并甩向工作叶轮外缘,使空气得到能量,从而使空气的温度、压力和流速都增加;3-扩压器:使流经叶轮后的气流速度降低,从而进一步增加气体的静压力;4-压气机壳:收集从扩压器中流出的空气,并输向发动机进气管,同时继续压缩气体,使从扩压器出来的气体再一次降低流速一挺高气体的静压力。

第十章内燃机的增压讲述介绍

第十章内燃机的增压讲述介绍

涡轮增压的主要作用就是提高发动机进 气量,从而提高发动机的功率和扭矩,让车子 更有劲。一台发动机装上涡轮增压器后,其最 大功率与未装增压器的时候相比可以增加40% 甚至更高。这样也就意味着同样一台的发动机 在经过增压之后能够产生更大的功率。就拿我 们最常见的1.8T涡轮增压发动机来说,经过增 压之后,动力可以达到2.4L发动机的水平,但 是耗油量却比1.8发动机并不高多少,在另外一 个层面上来说就是提高燃油经济性和降低尾气 排放。
四、涡轮增压器的润滑与冷却
来自发动机润滑系统主油道的机油,经增压器中间体上的机油 进口1进入增压器,润滑与冷却增压器轴与轴承,然后,机油经机 油出口2返回发动机油底壳。在增压器轴上安装油封,若损坏,将 导致机油消耗剧增,发动机排气冒蓝烟。
汽油机涡轮增压器的热 负荷大,因此必须在涡轮机 一侧设置冷却水套,并用软 水管与发动机的冷却系连通。 进水口3和出水口4均在中间 体上。 如果只靠机油和空气对 涡轮增压器进行冷却,则当 发动机在大负荷或高转速工 作之后,如果立即停机,那 么机油可能因轴承温度太高 而燃烧。
第二节
机械增压
由机械增压器产生压力,达到增压的效果 ,其低速增压效果好,机构比较紧凑,但驱动 增压器需消耗发动机功率,燃油消耗率略高。
机械增压器压缩机的驱动力来自引擎曲轴 ,一般都是利用皮带连接曲轴皮带轮,间接将 曲轴运转的扭力带动增压器,达到增压目的。 依构造不同,机械增压出现过许多种类,包括 叶片(Vane)、罗茨(Roots)、温克尔(Wankle) 等型式,罗茨增压器有双叶与三叶转子两种型 式,以双叶转子较普遍,其构造是在椭圆形的 壳体中装两个茧形的转子,转子之间有极小的 间隙而不直接相连,借由螺旋齿轮连动,其中 一个转子的转轴与驱动的皮带轮连接,转子转 轴的皮带轮上装有电磁离合器,在不需要增压 时即放开离合器以停止增压,离合器则由计算 机控制以达到省油的目的。

内燃机增压

内燃机增压

内燃机增压(大家好好看~)来源:杨勇YY╄→丗堺的日志第一章1.内燃机增压的分类及其特点答:(1)机械增压系统(增压器由内燃机的曲轴,通过机械传动系统直接驱动,称为机械增压系统;增压器常用罗茨式压气机或离心式压气机;机械增压系统通常作为扫气或低增压用,一般用于小功率内燃机)(2)废气涡轮增压系统(离心式压气机由内燃机排出的废气驱动涡轮来带动,称为废气涡轮增压系统;它的结构简单,工作可靠,适宜于专业工厂大批量生产,能保证质量,降低成本,又由于它利用了废气的一部分能量,因而可提高内燃机的功率及改善内燃机的经济性)(3)复合增压系统(除了采用废气涡轮增压器外还装有机械增压器,称为复合增压系统;复合增压系统能保证在起动和低转速负荷时仍有必需的扫气压力,它有两种基本形式:一种是串联增压系统,一种是并联增压系统)2.复合增压的两种形式。

串联增压系统,并联增压系统。

3.涡轮增压中二级增压的定义。

混流涡轮与混合涡轮增压器的各自特点。

空气经两台串联的涡轮增压器压缩后进入发动机,这类增压系统成为二级涡轮增压。

混流涡轮:这种涡轮的性能特点介于轴流式涡轮和径流式向心涡轮之间,与径流式向心涡轮相比,径向尺寸较小但轴向尺寸较大,其通流能力和效率明显提高。

混合涡轮: 该增压器不仅能利用柴油机废气驱动增压器,而且能够发电。

第二章1.气体动力学基本方程组的几个假设条件。

(1)将气体看成是理想的,忽略粘性力的影响;(2)将过程看成是绝热的,忽略热传导的影响;(3)在高速气流中,重力的作用比惯性力小的多,忽略重力的作用;(4)将气体当做是完全气体(在热力学中称为理想气体)2.定义:绝热过程,连续方程,能量方程,欧拉方程,动量方程,状态方程,声速,滞止参数,临界参数。

绝热过程: 系统和外界之间无热量交换的热力过程。

连续方程:如果管道流动是定常量,根据质量守恒定律,有ρ1u1A1=ρ2u2A2 这是通用的连续方程。

能量方程:加入热量q+对系统所做的功=系统能量的增加欧拉方程:将牛顿第二定律(力=质量*加速度)应用于运动流体,以单位质量来推导,所得到的方程,即为欧拉方程。

内燃机增压技术

内燃机增压技术



3. 对排气系统无干扰,可用于高排气背压的特殊场合(如水下) 4.消耗发动机的功率,增大驱动附件损失,使机械效率下降,油 耗升高
5. 增压器的泄漏多、噪声大、效率低
应用范围
增压度不高的发动机(以汽油机为主)
增压技术概述 ——几种典型增压方式的比较
增压方式 排气涡轮增压
排气驱动涡轮,带动压气机压缩进气 1. 不直接消耗发动机的功率,可以充分利用发动机排气能量 2. 高速性能优越,但低速性能不佳 3. 增压器结构紧凑,有时用中冷器,以进一步提高增压效果 4. 由于气体流动回路长,加速响应性能 5. 气体在涡轮中可以实现充分膨胀,排气噪声低 6. 与排气后处理装置有冲突
涡轮增压器原理 ——离心式压气机的工作原理
压气机的 流量特性
压气机特性 的说明
涡轮增压器原理 ——离心式压气机的工作原理


o
压气机的喘振与堵塞
压气机的喘振
流量过小时,在叶片扩压器内和 工作轮进口处气流与壁面分离。

ηmk 1 ηm0 ηm0
1 p mi0 1 η m0 p mik
ηmk ηm0
p 1 mmk p mik p mm0 1 p mi0
由于pmik>pmi0,上式最终的结果是 大于1的

增压后充气系数略有提高
将pmmk≈pmm0以及定义式pmm0=pmi0(1ηm0)代入后
压缩1kg工质的等熵压缩功为
多变压缩, 有损失

o
H κad c p T4ad T0
o 根据绝热过程热力学关系式,有
κ 1 pb κ
绝热压缩, 无损失
T4ad T0 p 0

增压技术

增压技术

内燃机增压技术1. 增压的定义内燃机增压——就是借助于装在发动机上的专用的增压装置,预先压缩进入气缸的空气,以提高进入气缸的充气密度。

2. 增压的目的和作用内燃机增压的目的主要在于提高发动机的动力性,并降低排放,不在于提高经济性。

(1)动力性和经济性的影响:根据公式,发动机增压后,升功率NL 将与ηi 、ηm 、ρs 、ηv 的乘机成正比增加。

燃油消耗率be 有所降低,燃油经济性得以改善。

(2)排放性能的影响A .柴油机排放性能的影响CO :增压后,燃料雾化、混合均有所改善,CO 消除反应加快,CO 含量有所减少HC :较非增压富氧,缸内温度较高,燃烧反应加快, HC 消除反应增强, HC 减少NOx :对于自然吸气柴油机,如果只简单地采用增压措施,可能会因为过量空气系数增大和燃烧温度的升高而导致NO 增加PM :增压后,可显著增大进气密度,过量空气系数α增加,PM 排放降低n N s v m i L ρηηαη∝mi e b ηη1∝噪音:燃烧噪音、进排气系统噪音和机械噪音减小B:汽油机排放性能的影响NO X:混合气温度升高,燃料雾化、蒸发得到改善,并配合降低压缩比降低燃烧温度,使NO X减少。

HC:排气温度升高,未燃HC 在排气管及涡轮中继续氧化反应, HC排放量减少。

CO:排气温度高,CO的氧化在后续过程中继续进行,CO排放减少。

3.增压的方式(1)机械增压机械增压器:由发动机曲轴经齿轮增速器驱动,或由曲轴齿形传动带轮经齿形传动带及电磁离合器驱动(2)排气涡轮增压单级涡轮增压一台涡轮和一台压气机组成的或几台涡轮增压器并联的涡轮增压系统。

二级涡轮增压空气经两台串联的涡轮增压器压缩后进入气缸的增压方式。

涡轮增压器:由涡轮机和压气机构成。

将发动机发出的废气引入涡轮机,废气的能量推动涡轮机叶轮旋转,并带动与其同轴安装的压气机叶轮工作,新鲜空气在压气机内增压后进入气缸(3)气波增压利用内燃机废气能量使进入气缸的气体增压。

内燃机的增压介绍

内燃机的增压介绍
扩压管分叶片式和无叶片式两 种,右图为叶片式,而无叶片式扩压 管就是由涡壳和中间体侧壁所形成的 环形空间,如图7-11所示。其结构简 单,工况变化对压气机效率的影响很 小,适用于车用增压器。叶片式扩压 管优点是扩压比大,压气机效率高, 但结构复杂,工况变化对压气机效率 有较大的影响。
涡壳的作用是收集从扩压管中流出的空气,将其引向压气机 出口,空气在涡壳中继续减速增压,完成由动能转变为压力能的 过程。压气机叶轮由铝合金精密铸造,涡壳也用铝合金铸造。 2、径流式涡轮机
涡轮机作用是将发动机 排气的能量转变为机械功。 径流式涡轮机由涡壳、喷管、 叶轮和出气道等组成。
发动机排气经涡壳引导 进入叶片式喷管3。喷管是由 相邻叶片之间构成的减缩形 流道。排气流过喷管时降压、 降温、增速、膨胀,使排气 的压力能转变为动能。从喷管高速流出的废气冲击叶轮1,并在叶 片2所形成的流道中继续膨胀做功,推动叶轮高速旋转。
4、增压器轴承 车用发动机增压器轴承采用浮动轴承,实际是套在轴上的圆环,
圆环与轴以及圆环与轴承座之间都有间隙,形成双层油膜,圆环 浮在轴与轴承座之间。在增压器工作时,圆环在轴与轴承座之间 缓慢转动。
增压器工作时产生轴向推力,由设置在压气机一侧的推力轴到增压的效果 ,其低速增压效果好,机构比较紧凑,但驱动 增压器需消耗发动机功率,燃油消耗率略高。
机械增压器压缩机的驱动力来自引擎曲轴 ,一般都是利用皮带连接曲轴皮带轮,间接将 曲轴运转的扭力带动增压器,达到增压目的。 依构造不同,机械增压出现过许多种类,包括 叶片(Vane)、罗茨(Roots)、温克尔(Wankle) 等型式,罗茨增压器有双叶与三叶转子两种型 式,以双叶转子较普遍,其构造是在椭圆形的 壳体中装两个茧形的转子,转子之间有极小的 间隙而不直接相连,借由螺旋齿轮连动,其中 一个转子的转轴与驱动的皮带轮连接,转子转 轴的皮带轮上装有电磁离合器,在不需要增压 时即放开离合器以停止增压,离合器则由计算 机控制以达到省油的目的。

内燃机构造与原理内燃机增压

内燃机构造与原理内燃机增压
• 三、废气涡轮增压器的使用要点
• (1)按规定使用“增压柴油机机油”。 • (2)柴油机起动后应怠速运转几分钟,避免
突然加大负荷。 • (3)定期清洁空气滤清器。
第四节 增压内燃机的结构特点
• (1)降低压缩比。12~14 • (2)增大过量空气系数。增大10﹪~30﹪ • (3)供油系统。增大柱塞直径、喷油器喷孔
直径、喷油压力,减小喷油提前角。 • (4)曲柄连杆机构。活塞强制冷却。 • 注意:排气管与涡轮必须弹性连接。
复习思考题
• 1.名词解释:增压度、增压比。 • 2.内Байду номын сангаас机的增压有几种类型?各有什么特点
? • 3.定压增压系统和脉冲增压系统的工作原理
和结构特点有何不同? • 4.柴油机采用废气涡轮增压后,其供油系统
第十章 内燃机增压
• 第一节 概述
• 增压不仅是目前内燃机提高升功率的最切实可行 的方法,而且也是高原低气压地区的内燃机防止 空气稀薄而导致功率下降,耗油上升的措施。(
海拔每升高1000m,功率就下降8 ﹪ ~10 ﹪ ,燃油消耗 率增加5 ﹪左右)
第十章 内燃机增压
• 第二节 内燃机增压
• 一、增压度与增压压比
• 问题:加速性及扭矩特性不 如非增压发动机。
涡轮增压技术
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第三节 废气涡轮增压器
• 二、结构
废气涡轮:
轴流式 径流式 混流式
压气机:
离心式(压力可 达135~300kpa )
按涡轮增压器的 能
第三节 废气涡轮增压器
• 二、结构
• 脉冲转换器
第三节 废气涡轮增压器
• 三、增压空气中 冷
第三节 废气涡轮增压器

(3)受制造增压器的耐热材料许用温度的

增压器原理

增压器原理

一、增压器概况内燃机是通过将进入燃烧室的燃油和空气混合燃烧,把产生的热量转换成机械能做功。

增压就是通过对进入内燃机的空气进展压缩,提高空气的密度和平均有效压力,从而改善内燃机的经济性、提高功率、满足排放法规要求保护环境。

在高原地区,由于空气密度小、空气中氧的含量低,内燃机吸入氧气的量较平原地区低,功率因此降低;增压后,内燃机的功率可以补偿到与平原地区具有一样水平。

涡轮增压器就是利用内燃机排气能量驱动涡轮带动压气机进展增压。

涡轮增压器安装在发动机排气管上,直接与高达500~700°C的内燃机废气接触,标定工况下转度高达 60000~202300 转/分.带有放气阀的涡轮增压器兼顾凹凸速性能,低速扭矩大、爬坡力量强、加速快速。

放气阀与涡轮增压器的空气出口处相连,由增压压力掌握其开启与闭合。

放气阀翻开后,局部发动机废气不通过涡轮机直接进入排气管,从而掌握增压力、限制气缸内的爆发压力、防止发动机机械负荷超过允许值。

废气涡轮增压的优点1、提高发动机燃油经济性:柴油机尤为突出,现代涡轮增压轿车柴油机已使燃油经济性改善 50%;对提高汽油机效率也格外明显,承受增压技术以后汽油机效率可达 37%。

2、提高额定功率:增压技术是提高发动机功率最有效途径。

3、提凹凸速扭矩:承受带放气阀涡轮增压器和变喷嘴涡轮增压器,可改善中、低速时发动机扭矩,提高发动机动力性能。

4、削减有害气体排放:增压技术可以全面改善发动机性能,削减发动机有害气体排放。

5、削减温室气体排放:CO2 为温室气体,其排放与燃油耗成正比,承受增压技术,发动机效率可以得到提高,从而降低CO2 排放。

6、整车响应性得到改善:通过特别设计进气系统,改善空气动力效率,可以改善其响应性。

7.高原功率恢复:我国广袤大地幅员宽广,但大局部是地处高原,我国有一半以上的汽车在高原行弛。

高海拔地区平均每上升1000m,内燃机功率下降 8%左右,增压发动机可解决高原功率恢复。

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机械增压的特征,除了在低转速便可获 得增压外,增压的动力输出也与曲轴转速成一 定的比例,即机械增压引擎的油门反应随着转 速的提高,动力输出随之增强,因此机械增压 引擎的操作感觉与自然气极为相似,却能拥有 较大的马力与扭矩。
第三节
涡轮增压
涡轮增压的原理是利用引擎运转时所排出来的
废气,用废气来转动涡轮增压器中的排气侧转子,而 排气侧转子与进气侧转子(Compressor)是同轴异室, 当排气侧转子达到一定转速时它带动另一侧的 Compressor,使Compressor转子引进外来的新鲜空气 ,经过压缩倒入进气歧管内,因此Turbo车的进气是非 自然方式,是经过"吸进来,再压缩"所以空气压力是 大于大气压力的。
涡轮机的喷管也有叶片式和无叶片式之分。现代径流式涡轮 机多采用无叶式喷管。此时,涡轮机的涡壳除具有引导废气以一 定角度进入涡轮机叶轮的功能外,还具有将排气的压力能和热能 部分地转变为动能的作用。 涡轮机叶轮工作温度经常在900CA左右,并承受巨大的离心 惯性力作用,所以采用镍基耐热合金钢或陶瓷材料制造。陶瓷材 料重量减轻2/3,可使涡轮增压加速滞后的问题大大改善,但耐热 冲击性能差。 喷管叶片用耐热和抗腐蚀的合金钢铸造或机械加工成形。 涡壳用耐热合金铸铁铸造,内表面应光洁。 3、转子 涡轮机叶轮、压气机叶轮和密封套等零件安装在增压器轴上, 构成增压器转子,其转速高达10万~20万转/分,因此,必须经过动 平衡检验、调整。增压器轴一般用韧性好、强度高的合金钢40Cr 或18CrNiWA制造。
工程机械发动机构造
第十章 内燃机的增压
第一节 增压的基本概念
增压就是利用专用的装置(增压器)在进气过程中采用 强制的方法,将新鲜气体送入气缸,其进气量大大高于自然 进气的进气量,其平均有效压力的数值可以大幅度提高。 内燃机增压后,其功率提高程度称为增压度。 内燃机增压后,进入气缸的气体压力与大气压力之比称 为增压压比。 用增压的方法来提高内燃机的功率指标也有一定的限度 ,主要受机械负荷、热负荷、制造增压器的耐热材料许用 温度的限制。
涡轮增压的主要作用就是提高发动机进 气量,从而提高发动机的功率和扭矩,让车子 更有劲。一台发动机装上涡轮增压器后,其最 大功率与未装增压器的时候相比可以增加40% 甚至更高。这样也就意味着同样一台的发动机 在经过增压之后能够产生更大的功率。就拿我 们最常见的1.8T涡轮增压发动机来说,经过增 压之后,动力可以达到2.4L发动机的水平,但 是耗油量却比1.8发动机并不高多少,在另外一 个层面上来说就是提高燃油经济性和降低尾气 排放。
涡轮增压器的结构及工作原理 涡轮增压器由离 心式压气机和径流式 涡轮机及中间体三部 分组成。增压器轴5 通过两个浮动轴承9 支承在中间体14内。 中间体内有润滑和冷 却轴承的油道,还有 防止润滑油漏入压气 机或涡轮机中的密封 装置等。 离心式压气机由 进气道6、压气机叶 轮3、无叶式扩压管2及压气机涡壳1等组成。
第二节
机械增压
由机械增压器产生压力,达到增压的效果 ,其低速增压效果好,机构比较紧凑,但驱动 增压器需消耗发动机功率,燃油消曲轴 ,一般都是利用皮带连接曲轴皮带轮,间接将 曲轴运转的扭力带动增压器,达到增压目的。 依构造不同,机械增压出现过许多种类,包括 叶片(Vane)、罗茨(Roots)、温克尔(Wankle) 等型式,罗茨增压器有双叶与三叶转子两种型 式,以双叶转子较普遍,其构造是在椭圆形的 壳体中装两个茧形的转子,转子之间有极小的 间隙而不直接相连,借由螺旋齿轮连动,其中 一个转子的转轴与驱动的皮带轮连接,转子转 轴的皮带轮上装有电磁离合器,在不需要增压 时即放开离合器以停止增压,离合器则由计算 机控制以达到省油的目的。
增压的方式主要有机械增压、涡轮增压和 气波增压三种,各自的结构工作的原理各不相 同,但都可以起到增加进气压力的作用。 最早的增压器是机械增压,在刚发明时被 称为超级增压器(Supercharger),涡轮增压发 明之后为了区隔两者,将涡轮增压器称为 Turbo Supercharger,机械增压则被称为 Mechanical Supercharger,后来,两者就分 别被简化为Turbocharger与Supercharger了。
4、增压器轴承 车用发动机增压器轴承采用浮动轴承,实际是套在轴上的圆环, 圆环与轴以及圆环与轴承座之间都有间隙,形成双层油膜,圆环 浮在轴与轴承座之间。在增压器工作时,圆环在轴与轴承座之间 缓慢转动。 增压器工作时产生轴向推力,由设置在压气机一侧的推力轴 承承受。
涡壳的作用是收集从扩压管中流出的空气,将其引向压气机 出口,空气在涡壳中继续减速增压,完成由动能转变为压力能的 过程。压气机叶轮由铝合金精密铸造,涡壳也用铝合金铸造。 2、径流式涡轮机
涡轮机作用是将发动机 排气的能量转变为机械功。 径流式涡轮机由涡壳、喷管、 叶轮和出气道等组成。 发动机排气经涡壳引导 进入叶片式喷管3。喷管是由 相邻叶片之间构成的减缩形 流道。排气流过喷管时降压、 降温、增速、膨胀,使排气 的压力能转变为动能。从喷管高速流出的废气冲击叶轮1,并在叶 片2所形成的流道中继续膨胀做功,推动叶轮高速旋转。
当压气机旋转时,空气经进气道进入压气机叶轮,并在离心 离的作用下沿着压气机叶片1之间形成的流道,从叶轮中心流向叶 轮的周边。空气从旋转的叶轮获得能量,使其流速、压力和温度 均有较大的提高,然后进入叶片式扩压管3。扩压管为渐扩形流道, 空气流过扩压管时减速增压,温度也有所提高。在扩压管中,空 气所具有的大部分动能转变为压力能。 扩压管分叶片式和无叶片式两 种,右图为叶片式,而无叶片式扩压 管就是由涡壳和中间体侧壁所形成的 环形空间,如图7-11所示。其结构简 单,工况变化对压气机效率的影响很 小,适用于车用增压器。叶片式扩压 管优点是扩压比大,压气机效率高, 但结构复杂,工况变化对压气机效率 有较大的影响。
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