发动机废气涡轮增压
述说废气涡轮增压控制系统的工作原理
这个文件中的文本是废气涡轮增压控制系统的工作原理？废气涡轮增压控制系统（Exhaust Gas Turbocharger Control System，简称EGTCS）是一种用于汽车发动机的先进技术。
它通过使用涡轮增压器将废气能量转化为机械能，从而提高发动机效能，提高燃油经济性和减少尾气排放。
本文将详细介绍废气涡轮增压控制系统的工作原理。
1. 废气涡轮增压器的基本原理废气涡轮增压器由两个栅栏相对呼应的轮子构成，一个轴向的涡轮叶轮和一个叶轮泵。
废气涡轮增压器的工作原理基于流体动力学的原理。
当发动机燃烧过程中产生的高温废气通过排气管排出时，废气进入涡轮叶轮，并加速旋转。
涡轮叶轮则通过轴传递其动能给压气机叶轮，从而使压气机叶轮加速旋转以产生进气压力。
2. 废气涡轮增压控制系统的组成废气涡轮增压控制系统由多个部分组成，包括废气涡轮增压器、控制阀、传感器和控制模块等等。
2.1 废气涡轮增压器废气涡轮增压器是废气涡轮增压控制系统的核心部件。
它负责将发动机产生的废气能转化为机械能，提供额外的进气压力给发动机。
2.2 控制阀控制阀是废气涡轮增压控制系统的关键组成部分。
它通常包括进气阀和出气阀。
进气阀可以控制进气流量，以调整涡轮叶轮的旋转速度；出气阀则可以调节压气机和排气系统之间的连接，以控制进气压力。
2.3 传感器传感器用于感知废气涡轮增压系统的参数，如进气温度、进气压力和涡轮旋转速度等。
这些数据可以帮助控制模块进行精确的控制和调整。
2.4 控制模块控制模块是废气涡轮增压控制系统的大脑，负责处理传感器数据，并根据预设的控制策略来控制各个执行器的工作。
控制模块可以根据发动机负荷和转速等参数实时调整涡轮增压器的工作状态，以达到最佳的动力输出和燃油经济性。
3. 废气涡轮增压控制系统的工作过程废气涡轮增压控制系统的工作过程可以总结为以下几个步骤：3.1 探测进气压力和温度在发动机运行时，传感器会实时感知进气气流的压力和温度。
废气涡轮增压器工作原理和结构特点
废气涡轮增压器工作原理和结构特点废气涡轮增压器的工作原理是利用发动机排气涡轮增压器的涡轮叶片在高速旋转时，通过废气对涡轮的冲击力，以及由此带来的动能转化为涡轮轴动力，进一步输出到压气机，使压气机长轴旋转，进而引起压缩空气的压缩，提高进气压力和密度。
增压后的空气进入汽缸燃烧室，使得汽缸内氧气含量增加，燃烧更充分，燃烧效率提高，从而提高发动机的功率和扭矩。
1.涡轮叶轮：涡轮叶轮是废气涡轮增压器的核心部件，其外形呈扇形，由多个曲面泵叶构成。
涡轮叶片通常是由高温合金材料制成，以适应高速旋转和高温环境下的工作。
涡轮叶轮通过废气对其冲击力来驱动增压器工作。
2.压气机：压气机是废气涡轮增压器的另一个重要组成部分，由多个泵叶和扩压腔构成。
压气机叶片也通常采用高温合金材料制成。
压气机叶片的设计一般呈曲面状，以提高气流的压缩效率。
压气机通过涡轮叶轮的驱动，将进气压力提高到达所需的压力，并将压缩后的空气送入发动机的进气系统。
3.废气和进气流量控制装置：为了确保废气涡轮增压器正常工作，需要控制废气流量和进气流量的平衡。
废气流量控制装置通常由废气安放阀和分流装置组成，以便调节废气流量的大小。
进气流量控制装置通常由节流阀和进气口组成，以便调节进气流量的大小。
4.润滑系统：废气涡轮增压器的润滑系统通常采用喷油式润滑系统，通过喷油系统向废气涡轮增压器的涡轮轴和轴承提供润滑油，以减少磨损和摩擦。
总之，废气涡轮增压器是一种利用内燃机排气反冲力推动涡轮转动，从而增加进气压力和密度的设备。
其结构特点包括涡轮叶轮、压气机、废气和进气流量控制装置以及润滑系统等。
废气涡轮增压器的工作原理是通过废气对涡轮叶片冲击力的传递，带动涡轮叶轮高速旋转，进而驱动压气机提高进气压力和密度，以提高发动机的性能。
废气涡轮增压工作原理
废气涡轮增压工作原理
废气涡轮增压是一种通过废气能量来驱动的涡轮增压系统，它可以提高发动机的功率输出。
其工作原理如下：
1.废气驱动：废气涡轮增压器直接连接到发动机的排气管上，
废气通过排气管流出时会产生较高的压力和速度。
这些废气会被引导到涡轮增压器中，通过作用在涡轮叶轮上的动能使其旋转。
2.涡轮叶轮：涡轮增压器内部主要有两个关键元件，即压气机
和涡轮叶轮。
废气进入涡轮叶轮后，叶轮会因为废气的动能而旋转起来。
涡轮叶轮和压气机是通过一个轴连接的，因此涡轮旋转也会带动压气机旋转。
3.压气：压气机是涡轮增压系统的核心部分，它由多个叶片组成，旋转时会产生高速的气流。
这个气流会通过进气道进入发动机的气缸中，同时将更多的空气压入气缸内。
4.增压效果：随着压气机的作用，发动机吸入到气缸内的空气
变多，进而提高了氧气的含量。
在燃烧室内，燃油和空气混合后会产生更强的爆炸力，从而使发动机产生更大的功率输出。
这就是废气涡轮增压的主要作用。
需要注意的是，废气涡轮增压器的工作效果与发动机的排气量、压缩比、涡轮增压器设计等因素有关。
合理的增压设置可以提高发动机的效率和动力性能，但过高的增压压力也可能导致发动机的负荷过大，加速发动机的磨损和过热等问题。
因此，在
设计和使用废气涡轮增压系统时，需要仔细平衡各个参数，以确保发动机的可靠性和持续性能。
发动机废气涡轮增压ppt课件
复合式增压系统
将废气涡轮增压和机械增压 组合使用。
在大功率柴油机上 采用比较多，其发 动机输出功率大、 燃油消耗率低、噪 声小，只是结构太 复杂，技术含量高， 维修保养不容易。
只有提高发动机的平均有效压力才是最经济有效的方法，它可通过 减小过量空气系数øa，提高充气效率ŋv和增加进入气缸的充量密度ρk来 实现。
因此，增大进气密度 k ，即提高进入气缸空气的压力 k ， 降低进入气缸空气的温度Tk是提高平均有效压力pme最有效的 方法。提高进入气缸空气的压力和降低进入气缸空气的温度的 办法是采用增压和中冷技术。
油机的增压度受到爆燃燃烧的限制。柴油机的增压度受到燃烧最高爆 发压力的限制，通常以降低压缩比来补偿。
增压度小于1.9时，为低增压；在1.9~2.5范围内，为中增压；在 2.5~3.5范围内，为高增压；大于3.5时为超高增压。
目前，车用发动机的增压度不高，在0.1~0.6的范围内，大 部分为0.2~0.3，而船用大型低速四冲程柴油机的增压度可达 到3.0以上。这是因为车用发动机增压不仅要求功率增加，而 且还要在较大的转速和负荷范围内满足动力性、经济性、排放 与成本等多方面的要求，因此增压度一般不宜过高。
作业
1.发动机的增压方式有哪几种，与其他方式相比 涡轮增压的优点有哪些？
2.增压为什么能够提高发动机的功率？ 3.发动机废气能量是如何利用的？ 4.汽油机涡轮增压的主要技术措施有哪些？
增压：利用增压器将空气或可燃混合气进行压缩，再送入发动机气 缸的过程。
增压后，每循环进入气缸内的新鲜充量密度增大，使实际充气量增 加, 提高发动机功率和改善经济性。
废气涡轮增压器的组成及工作原理
废气涡轮增压器的组成及工作原理1. 引言废气涡轮增压器作为内燃机的一种动力增压装置，在汽车、船舶和航空发动机等领域得到了广泛的应用。
它通过有效利用废气能量，提升了发动机的功率性能和燃油利用率，是现代发动机技术中的重要组成部分。
本文将从深度和广度的角度，全面评估和深入探讨废气涡轮增压器的组成及工作原理，以便读者能更全面、深刻地理解这一主题。
2. 废气涡轮增压器的组成废气涡轮增压器主要由涡轮组件、中央轴、压气壳、轴承和密封件等几大部分组成。
2.1 涡轮组件涡轮组件是废气涡轮增压器的核心部件，它由涡轮转子和涡轮壳体组成。
涡轮转子上密集排列着叶轮，当排放废气通过涡轮壳体进入涡轮组件时，废气的能量将被转化成旋转动能，推动涡轮转子旋转。
而涡轮壳体则承载了涡轮转子，并将排放废气引导至涡轮转子。
2.2 中央轴中央轴连接了涡轮组件和压气壳，是废气涡轮增压器如何将废气的动能转化为增压压力的关键部件。
当涡轮转子旋转时，中央轴也随之旋转，通过传递力量和转动动能，使压气壳内的新鲜空气得以受到压缩。
2.3 压气壳压气壳起到了将新鲜空气压缩的作用，它通过容纳压气轮和调节器，将新鲜空气压缩成高压空气，并输送至发动机燃烧室。
压气壳的设计和材料选择对废气涡轮增压器的工作效率和性能有着直接的影响。
2.4 轴承和密封件轴承和密封件是保证废气涡轮增压器长时间稳定运行的重要组成部分，它们不仅能减少摩擦和磨损，延长废气涡轮增压器的使用寿命，还能防止废气和新鲜空气之间的相互干扰和混合。
3. 废气涡轮增压器的工作原理废气涡轮增压器的工作原理是基于废气的动能和新鲜空气的压缩来实现的。
具体而言，废气从发动机排气孔中排出后，通过涡轮组件的涡轮壳体，推动涡轮转子旋转。
涡轮转子与中央轴相连，通过中央轴的转动，传递动能到压气壳内的压气轮，使得压气轮旋转并压缩新鲜空气。
压缩后的高压空气被送入发动机燃烧室，在混合燃料后，能够产生更强大的爆发力，提升了发动机的功率输出。
简述废气涡轮增压系统的组成与工作原理
简述废气涡轮增压系统的组成与工作原理废气涡轮增压系统是一种常见的汽车发动机增压系统，通过利用废气能量驱动涡轮转动，进而增加进气量和提高发动机的动力性能。
本文将以简述废气涡轮增压系统的组成与工作原理为主题，详细介绍其相关内容。
一、组成废气涡轮增压系统主要由废气涡轮、废气涡轮壳体、增压器和废气管路等组成。
1. 废气涡轮：废气涡轮是废气涡轮增压系统的核心部件，由一组叶轮和轴组成。
废气通过废气管路进入涡轮壳体，在叶轮的驱动下，使涡轮快速旋转。
2. 废气涡轮壳体：废气涡轮壳体是废气涡轮增压系统的外壳，起到支撑和保护废气涡轮的作用。
同时，废气涡轮壳体内部还设有导流板和散热器等组件，用于引导废气流动和散发废气的热量。
3. 增压器：增压器是废气涡轮增压系统的另一个关键部件，由一组叶轮和压缩机组成。
当废气涡轮旋转时，压缩机叶轮也会随之旋转，将进气压缩后送入发动机，增加进气量和提高发动机的动力性能。
4. 废气管路：废气管路是废气涡轮增压系统的连接部件，将发动机排出的废气引导至废气涡轮，驱动废气涡轮的旋转。
二、工作原理废气涡轮增压系统的工作原理可以分为以下几个步骤：1. 排气阶段：当发动机工作时，废气在燃烧室内燃烧后产生，随后通过排气门进入废气管路。
废气管路将废气引导至废气涡轮，废气的能量驱动涡轮旋转。
2. 涡轮驱动阶段：废气涡轮在废气的驱动下快速旋转，将旋转动能转化为轴的动力，并传递到增压器的压缩机叶轮。
叶轮的旋转将进气压缩后送入发动机，提高发动机的进气量和充气效率。
3. 压缩阶段：增压器的压缩机叶轮将进气压缩，使气体的密度增加，压力升高。
压缩后的气体通过进气管进入发动机的进气道，与燃油混合后在燃烧室内进行燃烧。
4. 增压效应：通过废气涡轮增压系统的工作，发动机的进气量和气缸充气效率得到提高，使得燃油燃烧更充分，释放更多的能量。
这样可以使发动机在相同排量的情况下，输出更大的功率和扭矩，提高汽车的加速性能和行驶性能。
废气涡轮增压的工作原理
废气涡轮增压的工作原理以废气涡轮增压的工作原理为标题，本文将详细介绍废气涡轮增压器的工作原理及其应用。
一、废气涡轮增压器的定义废气涡轮增压器是一种利用废气能量来增加发动机进气压力的装置。
它主要由废气涡轮、压气机和废气管道组成。
二、废气涡轮增压器的工作原理废气涡轮增压器的工作原理基于涡轮机械的运动原理。
当废气从发动机排气管进入废气涡轮增压器时，废气的能量被转化为涡轮叶片的动能，推动涡轮高速旋转。
涡轮与压气机轴相连，涡轮的旋转也带动压气机旋转，使压气机中的压气机叶片产生吸气和压气动作。
这样，通过废气涡轮增压器，可以将更多的空气压缩送入发动机，提高发动机进气压力和气缸进气量，从而增加发动机的功率和扭矩输出。
三、废气涡轮增压器的优势与应用1. 提高发动机动力性能：废气涡轮增压器能够提供额外的进气压力，使发动机在相同排量下获得更高的功率和扭矩输出。
特别是在高海拔地区或急剧变化的气候条件下，废气涡轮增压器可以弥补气压不足的影响，保持发动机的出色性能。
2. 提高燃油经济性：通过提高进气压力，废气涡轮增压器可以实现更好的燃烧效率，降低燃油消耗，提高燃油经济性。
3. 减少尾气排放：废气涡轮增压器可以提高发动机的进气量和燃烧效率，减少未燃烧的废气排放，降低排放污染。
4. 增加海拔适应性：废气涡轮增压器能够补偿高海拔地区的气压下降对发动机性能的影响，使发动机保持较高的输出功率。
5. 应用范围广泛：废气涡轮增压器广泛应用于汽车、摩托车、船舶、工程机械等发动机系统中，提高动力性能和燃油经济性。
四、废气涡轮增压器的发展趋势随着汽车工业的发展，废气涡轮增压器在汽车发动机上的应用越来越广泛。
未来，废气涡轮增压器将继续向更高效、更紧凑的方向发展，以提供更好的性能和经济性。
同时，随着新能源汽车的兴起，废气涡轮增压器也将在混合动力和电动汽车中发挥重要作用，提高动力性能和续航里程。
废气涡轮增压器通过利用废气能量提高发动机进气压力，从而提高发动机的动力性能和燃油经济性。
汽车废气涡轮增压器的使用与保养范本（2篇）
汽车废气涡轮增压器的使用与保养范本1. 正确启动和熄火：在启动汽车之前，确保废气涡轮增压器冷却系统正常工作，油液和冷却液充足。
启动汽车后，不要立即超负荷运转废气涡轮增压器，应该经过一定时间的怠速预热。
在熄火之前，应让发动机运转稳定一段时间。
2. 调整油液补给装置：废气涡轮增压器运转时需要充足的润滑油，因此要确保油液补给装置调整正确，保证润滑系统正常工作。
3. 防止超速运转：废气涡轮增压器的转速应控制在设计范围内，避免发生超速运转。
超速运转会对涡轮增压器造成不可逆的损伤。
4. 避免怠速运转过长时间：废气涡轮增压器在怠速状态下运转时间过长会导致涡轮轴承和涡轮叶轮的过热，影响涡轮增压器的寿命。
5. 定期更换空气滤清器和机油滤清器：空气滤清器和机油滤清器的污染程度会直接影响涡轮增压器的工作效率，因此要按照车辆制造商的推荐周期进行定期更换。
6. 定期更换涡轮增压器的润滑油：涡轮增压器的润滑油寿命有限，过期的润滑油容易产生沉淀物和污染物，降低涡轮增压器的性能。
按照车辆制造商的要求定期更换润滑油。
7. 避免长时间高速运转：长时间高速运转会导致废气涡轮增压器的过热，使得涡轮增压器的零部件变形和磨损加剧。
长时间高速行驶后，应让发动机在怠速状态下运转一段时间，让涡轮增压器冷却。
8. 定期检查涡轮增压器的正常工作：定期检查废气涡轮增压器的运转状态，如有异常声音、油液泄漏等情况应及时修理或更换部件。
9. 定期清洗涡轮增压器：废气涡轮增压器内部会积累一定的沉积物，长期不清洗会影响废气涡轮增压器的工作效率。
按照车辆制造商的要求定期进行清洗。
10. 避免猛踩油门：猛踩油门会使涡轮增压器迅速加速，造成涡轮叶轮超速运转，对涡轮增压器造成损伤。
在行驶中要避免过于频繁和剧烈的加速和减速。
11. 避免频繁启动和熄火：频繁启动和熄火会导致涡轮增压器温度的大幅变化，增加其受损的风险。
尽量避免在短时间内频繁启动和熄火。
12. 遵循正常行驶原则：在日常行驶过程中要遵循正常行驶原则，避免超负荷行驶、长时间高速行驶、频繁过弯等操作，减少对涡轮增压器的负荷和损耗。
废气涡轮增压系统工作原理
废气涡轮增压系统工作原理
废气涡轮增压系统是一种利用废气能量来增加发动机进气压力，从而提高燃烧效率和功率输出的系统。
其工作原理主要包括废气涡轮、增压器和废气管道。
废气涡轮增压系统是通过废气涡轮实现增压效果的。
废气涡轮位于发动机的排气管道中，被废气推动旋转。
当废气通过涡轮时，涡轮盘会随着废气流动的冲击产生旋转，从而带动涡轮轴进行旋转。
废气涡轮轴与增压器的压气机相连。
当废气涡轮轴旋转时，增压器的压气机也随之转动。
压气机内部有一组叶片，当压气机转动时，通过离心力将进气流体压缩，使进气压力升高。
然后，高压的压缩空气经过增压器的出口进入发动机，从而提高发动机的进气压力和密度。
废气涡轮增压系统的工作原理可用以下步骤概括：
1. 发动机工作时，产生的废气通过涡轮流经废气管道推动废气涡轮转动。
2. 废气涡轮的转动带动增压器的压气机转动。
3. 压气机通过离心力将进气流体压缩，使进气压力升高。
4. 增压后的高压空气经过出口进入发动机，提高发动机的进气压力和密度。
5. 发动机获得更多的氧气供给，燃烧更充分，提高燃烧效率和功率输出。
通过废气涡轮增压系统的工作原理，可以有效提升发动机的性
能，提高燃烧效率和功率输出。
这种系统在现代汽车中广泛应用，提供了更高的马力和更低的燃油消耗。
汽车发动机原理第八章 废气涡轮增压技术
SDJT UNIVERSITY
第8章 发动机废气涡轮增压
8.1 发动机增压概述
增压压比πk：进入气缸的气体压力Pk与大气压力P0之比
SDJT UNIVERSITY
式中：Pk 压缩后的压力，P0压缩前的压力。
pk k p0
第8章 发动机废气涡轮增压
SDJT UNIVERSITY
第1节 发动机增压概述
第8章 发动机废气涡轮增压
8.1 发动机增压概述
发动机是靠燃料在汽缸内燃烧作功来
SDJT UNIVERSITY
产生功率的。对于动力性能一定的发 动机，要提高发动机的功率一般只能 通过供入更多的燃料。但是燃料燃烧 过程又必需ห้องสมุดไป่ตู้相应的空气量。所以发 动机功率的提高受到进气量的直接影 响。
提高发动机的升功率
8.1 发动机增压概述
提高功率30%~100%，减少气缸数目和气缸直径，缩
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小外形尺寸，提高升功率；
节约原材料，减少单位功率质量， 增压→指示功率↑，平均有效压力↑↑，有效功率
↑↑，机械效率↑→比重量↓，升功率↑。
第8章 发动机废气涡轮增压
气波增压系统
谐波增压系统
第8章 发动机废气涡轮增压
8.1 发动机增压概述
机械增压
利用发动机输出轴直接驱动机械增压装置。 特点：不增加发动机背压，但消耗其有效功率，总体布 置有一定局限性；增压压力一般不超过0.15～0.17MPa； 过多地提高增压压力，会使驱动压气机耗功过大，机械 效率明显下降，经济性恶化。
工作效率不变的情况下增加输出功率的机械装置。
废气涡轮增压的工作原理
废气涡轮增压的工作原理废气涡轮增压器是一种利用汽车排气管排出的高温高压废气来驱动涡轮，从而提高发动机的进气压力和动力输出的设备。
涡轮增压器利用了废气的能量，将其转换成机械能，达到提高进气压力和提高发动机输出功率的目的。
工作原理：废气涡轮增压器的工作基于涡轮的原理，涡轮增压器包括一个轮盘和一个涡轮，涡轮被安装在进气管内且与其中一侧相邻的是轮盘。
废气在进气管内被喷出，进入到涡轮增压器中的涡轮盘。
进入轮盘后，废气首先会通过涡轮的叶片，从而产生一个强烈的旋涡。
涡轮的转动使得喷入涡轮增压器的大量空气被压缩并喷向发动机，从而提高发动机的动力输出。
涡轮增压器的工作过程可以简单地描述为下列过程：1.废气进入涡轮增压器：废气进入涡轮增压器的进气管，经过旋转叶片，产生旋涡。
2.涡轮旋转：废气旋涡的力量使涡轮开始旋转，随着转速增加，涡轮的叶片反向作用于废气的旋转系，而对发动机的进气进行压缩。
3.进气管供气：经压缩后的空气从涡轮增压器传输到进气管。
4.增压空气供给到发动机：涡轮增压器向发动机提供高压气体，增加发动机的输出功率和动力性能。
涡轮增压器可分为机械和电子两种类型。
机械涡轮增压器能够高效压缩空气，并将其供应给发动机以提高功率输出。
而电子涡轮增压器则采用计算机技术和电子控制系统将它们的输出能力更好地整合到整个系统中。
机械涡轮增压器的加速器在中高转速时具有较好的性能，但涡轮的惯性带来的滞后效应和运转阻力会影响低速性能的发挥。
为此，引进了电子涡轮增压器。
电子涡轮增压器通过调节增压器的输出能力，并协调与发动机的工作状态，从而提高发动机的功率和性能。
它采用了先进的计算机技术和电子控制系统，能够更准确地调整增压器的转速和输出能力，克服了机械涡轮增压器因转速不同造成的性能滞后问题。
同时，它还能对发动机的工况进行监控和分析，实现更高效的输出和更加合理的控制。
为了进一步提高动力性能和燃油经济性，发展了双涡轮增压器。
双涡轮增压器采用两个涡轮，其中一个小涡轮用于低速时的增压，另一个大涡轮则能够提供更大的增压效果，从而在中高速时提供更强的动力输出。
废气涡轮增压名词解释
废气涡轮增压名词解释
废气涡轮增压（Exhaust Gas Turbocharging）是指通过废气动
力来提高发动机的进气压力，从而提高其输出功率和转矩。
废气涡轮增压技术广泛应用于内燃机、柴油机、火箭发动机等领域。
废气涡轮增压系统由废气涡轮和压气机组成。
工作原理为:先
将废气从排气管道引入废气涡轮，废气的动能被转换成废气涡轮叶轮的动能。
废气涡轮利用这一动能驱动压气机，将大量的压气机入气压力传递给发动机。
发动机在较高的进气压力下获得更多的混合气，使燃料更好地燃烧，提高了发动机的燃烧效率，从而提高了发动机的动力性能。
废气涡轮增压的优点主要体现在以下几个方面：
1. 提高动力性能：通过增加进气压力，进一步提高了发动机的输出功率和转矩，使车辆有更好的加速性能和爬坡能力。
2. 降低燃油消耗：废气涡轮增压使发动机在同等功率输出的情况下，通过更高的进气压力提高了燃烧效率，降低了燃油消耗。
3. 提高环保性能：通过提高发动机的燃烧效率，废气涡轮增压减少了尾气排放的有害物质，符合环境要求。
4. 提高发动机的可靠性：废气涡轮增压可以有效减小发动机的排气阻力，改善发动机的工作状态，减少发动机的磨损和故障。
5. 提高高原和高温地区工作能力：废气涡轮增压可以提高发动机的进气压力，增加了发动机在海拔较高或气温较高的条件下的工作能力。
综上所述，废气涡轮增压技术可以提高发动机的功率、燃油经济性和环保性能，同时提高发动机的可靠性和适应能力，因此被广泛应用于各种类型的内燃机领域。
描述废气涡轮增压的工作过程
描述废气涡轮增压的工作过程
废气涡轮增压是一种常用的汽车发动机增压技术，它通过利用发动机废气的能量来驱动涡轮，从而提高发动机进气压力和进气量，增加燃料燃烧效率，提升发动机性能。
废气涡轮增压系统主要由废气涡轮、废气进口管道、废气出口管道、涡轮出口管道、增压空气进入发动机的进气道等组成。
工作过程如下：
1. 发动机排气：当发动机燃烧完燃料后，产生大量的废气通过排气门排出。
这些废气流经废气进口管道进入废气涡轮增压器。
2. 涡轮驱动：废气进入涡轮增压器后，流经涡轮叶片。
废气的高速流动使得涡轮叶片受到推力，从而驱动涡轮快速旋转。
3. 压缩空气：涡轮与压气机相连，涡轮的旋转带动压气机转子旋转，进而使空气通过压气机的叶片被压缩。
废气的能量转化为压缩空气的动能。
4. 增压空气进入发动机：经过压缩后的空气通过涡轮出口管道进入发动机的进气道。
增压空气进入发动机后，与燃油混合后进行更加充分的燃烧，提高了发动机的输出功率和扭矩。
废气涡轮增压的工作过程利用了废气的能量，将其转化为压缩空气的动能，从而提高了发动机的性能和燃烧效率。
这种增压技术广泛应用于汽车领域，使得发动机可以在更高的功率输出下保持燃油经济性和环保性能。
发动机废气涡轮增压知识问答(三)
应 注 意 什 么？
作 用 在膜 片上 。膜 片 还通 过 连动 杆 与排 气旁 通 阀连 接。 当压气 机 出 口压力 ． 就是 增压 压力 低 于限定 值 也 时 ， 片在 膜 片 弹簧 的 作用 下 移 向 右室 ． 膜 并带 动连 动 杆 使排 气旁 通 阀保 持关 闭状 态 ． 排气 全部 经过 涡 轮机 后流 出； 当增 压压 力 超 过 限定 值 时 。 压 压力 克服 膜 增 片弹 簧力 ． 动膜 片 向左 室移 ， 带 动 连 动杆 将 排 气 推 并 旁 通 阀打 开 ． 分 排 气从 旁 通 阀 流到 排 气 管 ． 而 达 部 从
．
废 气 涡轮 增 压 就 是 利用 柴 油 机 排 气 管 排 出 的废 气 来驱 动涡 轮机 ，从 而带 动 同轴 的压 气 机一 起转 动 ． 增加 柴 油机 的进气 压 力 和密 度 ．提 高 新 鲜 空 气充 气 量， 以提 高 每循环 供 油量来 提 高柴 油机 的动力 性 。废 气 涡轮 增压 器主 要应 用 于柴 油机 ， 在有 的轿 车 也 采 现 用 以实现 提 高 功率 、 减少 单 位 功 率质 量 、 缩小 整 机外 形 尺寸 及降低 燃油 消耗 。 废气 涡轮增压 系统最大 的技术难题 是 涡轮机 的 冷 却 与润 滑 。 发动 机在工作 时 ， 废气不 断 冲到涡轮机 叶 片 上 ． 叶片 的温度 不断上 升 ． 使 特别 是高速 时温度 升很 快 ． 对叶轮 的材料与 润滑油 的要求 以及 冷却方 式干 敬 “ 润 滑油 的质量 要求都十 分严格 ．所 以有 涡 轮增压 的发 动 机 ， 热器应 加 大 ． 散 冷却 风扇 的功 率必 须 足够 ． 润滑
或金属撞击声 ， 则是由转子与涡轮壳之间的问隙发生 变化所致 。
第三章 发动机废气涡轮增压
轮增压系统后，可提高功率30%~50%，降低比油耗
5%左右，有利于改善整机动力性能、经济性能及排放 品质，因而得到广泛应用。
（3）复合式增压系统
复合式增压系统将废气动力涡轮与废气增压器串 联起来，称为复合式增压系统。在某些增压度较高的 发动机上，废气能量除驱动废气涡轮增压器外，尚有 多余的能量用于驱动低压废气动力涡轮，该动力涡轮
目前，车用发动机的增压度不高，大约在10-60% 的范围内，大部分为20-30%（而船用大型低速四冲程 柴油机的增压度可达 k =3.0以上）。这是因为车用发
动机增压不仅要求功率增加，而且还要在较大的转速和
负荷范围内满足动力性能、经济性能、排放与成本等多
方面的要求，一般增压度不高。
增压比 k ：是指增压后气体压力 Pk 与增压前气 体压力 P0 之比，即 k P P k 0 通常，增压按两种方法分类。一种是按增压系统 的结构分类；一种是按增压比分类。
（3）提高发动机的平均有效压力 pme 。
显然，用加大车用发动机结构参数来提高发动功 率，将受到安装位置和自重的限制。用提高发动机转 速，向高速发动机发展虽然可行，但发动机转速的提 高受到活塞平均速度的限制，因为充量系数 c 和机 械效率m 都将随着活塞平均速度的提高而显著下降。 此外，燃料经济性、发动机运转可靠性、机件寿命及 噪声等因素也限制了活塞平均速度的提高。只有提高 发动机平均有效压力 pme 是最经济有效的方法，它通 过减小过量空气系数 a ，提高充量系数 c 和增加进入 气缸的充量密度 s 来实现式（3-2）。
pmeVs in 3 Pe 10 30
Pe iD Snpme iD Cm pme
2 2
而
pme
《车辆发动机废气涡轮增压》_第一章
增压的基本方式
气波增压
12
增压的基本方式
离心式 特点：
转速高
增压压力高
体积小
13
增压的基本方式
由发动机经传动系驱动，称为机械增压 特点：
经传动系驱动，安装 受限
降低机械效率ηm
14
增压的基本方式
由废气经涡轮机驱动，称为废气涡轮增压
15
增压的基本方式
由废气经涡轮机驱动，称为废气涡轮增压
排气加热进气影响增压效果效率不高噪声源505152535455浮动轴承止推轴承润滑密封隔热冷却5657坦克的发展趋势是高功率密度即同样大小的发动机能发出更强劲的动力高增压技术提供更多的空气进行燃烧从而提高功率先进坦克58高空长航时无人机随着高度增加空气密度越来越稀薄导致功率下降从而限制了无人机的飞行高度高增压技术补偿空气密度的下降恢复功率提高升限高增压技术是提高无人机飞行升限的最关键的核心技术之一100150200250300350400450000003006009012015018021024027030correctedairflowkgs7671592006年度国际最佳发动机奖的评选中大众汽车公司研发的利用机械增压和涡轮增压进行双重增压的tsi发动机发动机成为最大亮点
教材与参考书
教材：《车辆发动机废气涡轮增压》
参考书：
朱大鑫 编著, 《涡轮增压与涡轮增压器》, 机械工业出版社, 1992 陆家祥 主编, 《柴油机涡轮增压技术 》, 机械工业出版社，1999.9
霍尼韦尔(Honeywell)增压器 /turbobygarrett/ 博格华纳（BorgWarner）增压器 /
涡轮增压的应用（3）
全球最省油的车， 大众3L Lupo TDI。 绕地球一圈实测油 耗百公里2.7升。 发动机为1.2升3缸 柴油机，功率为 45KW。采用技术： 涡轮增压直接喷射
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增压的代价
• 1.热负荷与机械负荷大 • 2.低速时转矩受影响 • 3.加速响应性差 • 4.增压器对发动机性能优化的限制
第三节 废气涡轮增压器的基本结 构和工作原理
废气涡轮增压器是利
用内燃机排出的部分废 气能量，推动涡轮机高
速旋转，从而带动安装 在同一根轴上的离心式 压气机，增大内燃机进 气压力的工作机械。
功率发动机。
机械增压系统
这个装置安装在发动机上 并由皮带与发动机曲轴相 连接，从发动机输出轴获 得动力来驱动增压器的转 子旋转，从而将空气增压 吹到进气岐道里。其优点 是涡轮转速和发动机相同， 因此没有滞后现象，动力 输出非常流畅。但是由于 装在发动机转动轴里面， 因此还是消耗了部分动力， 增压出来的效果并不高。
• 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。
(4) 复 合 增 压 ： 由上述各
种方式组合而 成，如机械增 压与涡轮增压 的结合等。
(4) 组 合 增 压：
从实际应用的情况来看，较 为常见的是涡轮增压和机械增压， 其中涡轮增压占了绝大部分，而 机械增压则在近年来重新得到重 视，发展较快。
增压的优势
• 1.比质量小、升功率大 • 2.降低造价、提高材料利用率 • 3.排气噪声降低、燃烧噪声降低 • 4.有利于高原等稀薄条件工作 • 5.排放降低 • 6.适用性广
增压技术发展
增压技术萌生于19世纪，在20世纪初期 得到初步应用。随着材料科学及制造技术的 进步，柴油机的涡轮增压技术在20世纪中叶 开始走向大规模商业应用、并逐步推广到汽 油机中。日前，大功率柴油机的绝大部分、 车用柴油机的半数以上以及相当比例的高性 能汽油机，均采用了增压技术。
第六节 车用增压发动机的性能
第三章 发动机废气涡轮增压
Engine Exhaust-gas Turbo Supercharging
主要内容
• 概述 • 废气能量的利用（自学） • 废气涡轮增压器的基本结构和工作原理 • 废气涡轮增压的类型 • 汽油机增压概述 • 车用增压发动机的性能
• 带“T”的轿车：排量后面加上一个T如宝来的 1.8T ， T就是代表着涡轮增压。
(2)废气涡轮增压：
压气机与涡轮同
轴相连，构成涡
轮增压器。涡轮
在排气能量的推
动下旋转，带动
图3-2
压气机工作，实
现进气增压。广
泛应用于柴油机。
涡轮增压的原理
红色为高温废气，蓝色为新鲜空气
(3)气波增压：
利用进气及排气
系统中的波动效
应来压缩进气，
著名的气波增压
器(Comprex)就是
图3-5
其中之一。
涡轮增压装置主要是由涡轮室和增压器组成。首先是 涡轮室的进气口与发动机排气歧管相连，排气口则接 在排气管上。然后增压器的进气口与空气滤清器管道 相连，排气口接在进气歧管上，最后涡轮和叶轮分别 装在涡轮室和增压器内，二者同轴刚性联接。
经典的BORA 1.8T 涡轮增压发动机
涡轮增压套件
10ZJ型涡轮增压器
动能增大 • 工作轮：高速气流离心力作用驱动工作轮
高速运动，使压气机工作轮转动 • 排气壳：废气作功后顺畅排入大气或废气
锅炉
3.工作原理
4.涡轮机参数
涡轮效率 膨胀比 气体质量流量 涡轮转速
PT
qmT HT 1000
T
5.涡轮特性
•转速一定， 相似流量 随膨胀比 的增大而 增大。
二、离心式压气机的工作原理与特性
k
Pek Pe0 Pe0
Pek Pe0
1
•增压比：增压后气体压力与 增压前气体压力之比。
k
pk p0
•增压的种类
1.按增压比：低增压、中增压、高增压。 2.按增压系统的结构形式：
(1)机械增压：发动机输出源自轴直接驱动机械增压器，实现对进气的压缩。这种
图3-1
方式提出最早，但其优点
与缺点同样突出。用于小
根据发动机 的有效功率：
Pe
ipmeVs n
30
又:
Vs
D2
4
S
Sn Cm 30
则: Pe iD2Snpme / iD2Cm pme /
则提高发动机的单机功率的方法:
增 压
1、改变发动机结构参数 —
是 内
燃
缸数i，缸径D，冲程S, 冲程数
机
23、 、提提高高转平速均有n及效活压塞力平p均me 运行速度cm
• 结构：
• 进气道：收集气流顺畅进入工作轮 • 工作轮：对气体压缩 • 扩压器：工作轮出口气体进一步压缩 • 涡 壳：使增压气体顺畅进入气缸
第四节 废气涡轮增压的类型
第五节 汽油机增压概述
• 特点： 爆燃：降低压缩比、推迟点火时刻、进气中冷 混合气的调节：电控燃油喷射。 热负荷：涡轮前放气 对增压器的特殊要求：
• 了解
简单的涡轮增压系统的工作原理。 图中蓝色的为进气管，红色的为排气管。
一般来说，涡轮增压都是利用发动机排出的废气惯性冲 力来推动涡轮室内的涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮，叶 轮压送由空气滤清器管道送来的空气，使之增压进入汽 缸。当发动机转速增快，废气排出速度与涡轮转速也同 步增快，叶轮就压缩更多的空气进入汽缸，空气的压力 和密度增大可以燃烧更多的燃料，相应增加燃料量和调 整一下发动机的转速，就可以增加发动机的输出功率了。
发 展 的 重
增压 0 pme Pe
要 方
其中 0 — 充量密度。
向 。
增压就是设法提高进入气缸的充量密度，
使进入发动机的新气量增加，这就可以燃烧更
多的燃料，使平均有效压力提高，从而提高功
率和改善经济性能和排放性能。p36
•发动机增压的衡量指标：
•增压度：指发动机在增压后增长的功率与增 压前的功率之比．
• 种类：按废气在涡轮机中的流动方向分：
径流式涡 轮增压器
离心式 压气机
中间体
径流式 涡轮
轴流式涡 轮增压器
废气涡轮增压器结构
涡轮增压器的结构
一、径流式涡轮的工作原理
1.功用：将废气所拥有的能量尽可能多地转
化为涡轮旋转的机械功。
2.组成：
• 进气壳：废气顺畅流入 • 喷阻环：废气径喷阻环，使气流速度增大、