内燃机增压技术复习题

2.脉冲增压系统相对于定压增压系统的优势及其特点

特点：（1）排气管设计得短而细

（2）排气管流通截面积小，气流速度较高

（3）采用脉冲增压的多缸柴油机的排气管要进行分支

优势：（1）废气能量节流损失较小

（2）当柴油机工作需要的的气体流量相同时，脉冲涡轮的尺寸要比定压涡轮的大些

（3）加速性能比定压涡轮增压柴油机好

（4）低速扭矩性能较定压涡轮增压柴油机好

（5）脉冲增压系统在增压压力较低、并处于部分负荷时具有较好的油耗率；定压增压系统在满负荷时才有较好的油耗率。

（6）脉冲增压系统可以利用排气压力波加强气缸扫气，有利于增加进入气缸的空气质量，降低零件热负荷

（7）当时，采用脉冲增压系统，这对废气能量的利用较为有利

3．离心式压气机特性曲线的特点有哪些？

5.2

k

p

1）当转速等于某一常数时，增压特性线（ ）的变化，随 的减小，增压比值开始是增加的，当 减小至某一值时， 值为最大，然后随 的进一步减小， 值逐渐下降，故等速增压线为一马鞍型。

（2）对效率 特性线来讲，当转速 一定时，因为压气机的等熵压缩功 随流量 而变化的关系大致与增压比 随流量 而变化的关系相同，且压气机消耗的总功 与流量 无关，

所以压气机的效率 随流量 变化的特点和增压比 特性变化的特点相似。

（3）在 时，压气机的流量减小至某一最小值时，压气机的工作便出现不稳定状态即会产生喘振。把每一个转速下的喘振点连接起来就是喘振边界或称稳定工作边界。压气机喘振时，压气机中的气流出现强烈的振荡，引起叶片发生猛烈的振动，产生很大的噪音，压气机出口压力显著下降，同时伴随着很大的波动。

k k G π-k G k G k πk G k πks ηk n ks W k G k π22()/p df W u g μα=+k G ks ηk G k πk n C

=

4.根据转子轴的布置型式的不同，增压器涡轮可分为哪几种类型？并结合结构简图说明双内支乘涡轮增压器的特点

答：可分为1.外支承式2.内支承式3.内外支承式4.悬臂支承式

内支承式：

特点：结构简单、尺寸及重量小；

压气机可轴向进气，流阻损失；

清洗工作轮比较容易，且不会因为轴承而破坏转子的平衡。

缺点

工作轮之间空间较小，较难安排油、气的密封；

支承轴颈较粗，使其表面切线速度增加；

两轴承采用同一润滑系统，靠近涡轮端的轴承热负荷较大。

5. 汽油机增压的主要技术障碍及相应的解决方法

（1）热负荷：增压后，汽油机整体温度水平提高，热负荷问题加重（2）爆燃：汽油机增压后，混合气压缩后的压力、温度增高，将促使爆燃的发生。

（3）混合气的调节：传统化油器使用增压技术后难以精确控制混合气的浓度

（4）对增压器的特殊要求

汽油机增压爆燃的解决措施：

(1)降低压缩比ε(2)中冷技术(3)其他措施：燃烧室结构、高辛烷值汽油、推迟点火、爆燃传感器反馈控制

汽油机增压热负荷高的对策：

（1）涡轮转子和压气机采用耐热材料

（2）中冷装置降低压气机出口温度

（3）GDI技术，可加大扫气

汽油机与增压器匹配的对策：

增压压力的控制：

（1）进气减压阀和排气放气阀

（2）变截面的涡轮

（3）高负荷向排气管喷水，降低增压器转速和增压压力

（4）采用双涡轮增压器

响应滞后的控制：

对涡轮增压器的惯性、点火正时、增压压力控制系统，进排气系统的长度和直径以及节气门位置进行良好匹配。

6.简述离心式压气机工作过程中，气体温度、压力、流速的变化关系

7.轴流式涡轮增压器中，燃气在流经涡轮级过程中都有哪些流动损失（1）喷嘴中的流动损失（2）工作叶片中的流动损失

（3）余速损失（4）径向间隙损失（5）轮盘摩擦损失

8.分析空气在压气机工作轮流道内产生倒流的原因（绘出原理图）在空气流量较小时，气流进入叶道时，撞击叶片凹面前缘，而在叶片凸面产生气流的旋涡和分离，拐弯的离心力、惯性促使工作轮进口叶片凸面（扩压器叶片凹面）上涡旋区域的扩大，造成了气流从叶片上的强烈分离，并很快扩展到整个叶片扩压器和叶片通道内，使高压空气周期性地抛入发动机进气管中，使气流产生强烈的振荡和倒流，从而造成了进气管内压力的大幅度变化。