汽车发动机原理课件——第7章发动机废气涡轮增压
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发动机废气涡轮增压ppt课件
缺陷:由于涡轮机是流体机械，而 发动机是动力机械装置，因此增压发 动机低速时的转矩增加不多；在发动 机工况发生变化时，瞬态响应特性较 差，从而使得低速加速性较差。
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。
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。
废气涡轮增压器教学课件
评估标准
评估废气涡轮增压器的性能时，需要考虑其 提高发动机功率和扭矩的效果，以及其对燃 油消耗量和排放的影响。
技术参数与性能指标的优化建议
01 选择合适的增压比
根据发动机的需求选择合适的增压比，以提高发 动机的功率和扭矩输出。
02 调整转速范围
通过调整增压器的转速范围，使其更好地适应发 动机的工作需求。
保养与维修
根据需要进行保养和维修 ，包括更换损坏的零部件 和润滑系统等。
废气涡轮增压器的技术参数
03
与性能指标
主要技术参数
增压比
增压比是衡量增压器性能的重要参数，它表示增压器能够将进气压力提高的程度。增压 比越大，发动机的功率和扭矩输出就越大。
转速范围
转速范围表示增压器能够适应的发动机转速范围。转速范围越宽，增压器的适应能力就 越强。
压缩比
压缩比表示增压后的空气被压缩的程度。合适的压缩比能够提高发动机的效率和性能。
性能指标的测试与评估
测试设备
为了评估废气涡轮增压器的性能，需要使用 专业的测试设备，如发动机台架、流量计、 压力表等。
测试过程
在测试过程中，需要记录增压器的转速、进气压力 、进气温度、燃油消耗率等参数，以便进行性能评 估。
废气涡轮增压器教学 课件
目录
• 废气涡轮增压器简介 • 废气涡轮增压器的工 废气涡轮增压器的故障诊断与排除 • 废气涡轮增压器的未来发展趋势与
展望
01
废气涡轮增压器简介
定义与工作原理
定义
废气涡轮增压器是一种利用发动机排出的废气能量来驱动涡轮，从而对发动机进气进行增压的 装置。
工作原理
废气涡轮增压器的工作原理是利用废气中的能量来驱动涡轮，涡轮再通过轴与增压器叶片相连 ，从而驱动增压器叶片旋转，对进气进行压缩，提高发动机的进气压力和流量，达到提高发动 机功率和扭矩的目的。
评估废气涡轮增压器的性能时，需要考虑其 提高发动机功率和扭矩的效果，以及其对燃 油消耗量和排放的影响。
技术参数与性能指标的优化建议
01 选择合适的增压比
根据发动机的需求选择合适的增压比，以提高发 动机的功率和扭矩输出。
02 调整转速范围
通过调整增压器的转速范围，使其更好地适应发 动机的工作需求。
保养与维修
根据需要进行保养和维修 ，包括更换损坏的零部件 和润滑系统等。
废气涡轮增压器的技术参数
03
与性能指标
主要技术参数
增压比
增压比是衡量增压器性能的重要参数，它表示增压器能够将进气压力提高的程度。增压 比越大，发动机的功率和扭矩输出就越大。
转速范围
转速范围表示增压器能够适应的发动机转速范围。转速范围越宽，增压器的适应能力就 越强。
压缩比
压缩比表示增压后的空气被压缩的程度。合适的压缩比能够提高发动机的效率和性能。
性能指标的测试与评估
测试设备
为了评估废气涡轮增压器的性能，需要使用 专业的测试设备，如发动机台架、流量计、 压力表等。
测试过程
在测试过程中，需要记录增压器的转速、进气压力 、进气温度、燃油消耗率等参数，以便进行性能评 估。
废气涡轮增压器教学 课件
目录
• 废气涡轮增压器简介 • 废气涡轮增压器的工 废气涡轮增压器的故障诊断与排除 • 废气涡轮增压器的未来发展趋势与
展望
01
废气涡轮增压器简介
定义与工作原理
定义
废气涡轮增压器是一种利用发动机排出的废气能量来驱动涡轮，从而对发动机进气进行增压的 装置。
工作原理
废气涡轮增压器的工作原理是利用废气中的能量来驱动涡轮，涡轮再通过轴与增压器叶片相连 ，从而驱动增压器叶片旋转，对进气进行压缩，提高发动机的进气压力和流量，达到提高发动 机功率和扭矩的目的。
《废气涡轮增压》课件 (2)
结论
废气涡轮增压系统作为一种高效能、环保的动力增压技术，在多个领域中得 到了广泛应用，并将在未来继续发挥重要作用。
3 提高燃油经济性
通过增加进气密度，减少燃油消耗，使发动 机更加节能。
4 减少尾气排放
废气涡轮增压系统可以提高燃烧效率，减少 不完全燃烧产生的尾气排放。
废气涡轮增压系动机排出的废气能 量，驱动涡轮转子来增压。
废气涡轮增压器控制 系统
控制涡轮增压器的启停和增压 程度，以满足不同工况下的需 求。
废气涡轮增压器和发 动机之间的连接
通过排气系统和进气系统与发 动机连接，将增压产生的气体 引入到发动机中。
废气涡轮增压系统的应用
汽车领域
废气涡轮增压系统在汽车中广泛应用，提供更强劲的动力，并提高燃油经济性。
航空领域
废气涡轮增压系统被用于飞机和喷气式发动机，提供高海拔高速性能。
工业领域
废气涡轮增压系统在工业领域中用于发电机组、燃气轮机等设备。
《废气涡轮增压》PPT课 件 (2)
废气涡轮增压是一种高效能、环保的动力增压技术。本课件将介绍废气涡轮 增压系统的优点、构成、应用，以及其在多个领域中的重要作用。
废气涡轮增压系统的优点
1 提高发动机功率和扭矩
通过增加进气密度，提供更多的氧气，使发 动机性能提升。
2 改善燃烧效率
废气涡轮增压系统可以使燃油更充分地燃烧， 提高热能利用率。
汽车发动机原理课件-废气涡轮增压
车用脉冲增压管路连接
27-27
二、改善车用增压发动机转矩特性的途径： 改善的目标： 低速要有较高增压压力，确保良好的低速扭矩特 性；高速防止超速，避免热负荷过高。
1、进气旁通：
原理：将部分压缩空气回流，重新 排到大气中去，适当降低进气压力，使 发动机负荷不致过高。
27-28
2、排气旁通：
排气旁通阀
27-32
第四节 汽油机增压概述
一、汽油机增压需考虑的关键性问题：
1、爆燃（爆震）：随着压缩终点压力、温度以及零件热负荷的
升高，爆震倾向加大。 2、热负荷：汽油机燃烧温度高、排气温度高，进气增压后又不能 像柴油机那样利用大的气门重叠角来加强扫气效果，因而热负荷将更 加严重。
3、苛刻要求：要有宽广的工作范围；耐热性要好、转动惯量要小
p 涡轮进口气体滞止压力 （2）膨胀比 T ： T 与出口气体静压力 p0
之比，反映废气在涡轮中作功能力的大小。
T pT / p0
*滞止参数是指气流在某 一断面的流速设想以无摩擦 的绝热过程（即等熵过程） 降低为零时，该断面上的其 它参数所达到的数值
27-15
（3）质量流量 qmT ： 单位时间通过涡轮的气体质量。 相似流量： qmT TT / PT
1、改变发动机的结构参数。如增加气缸数i，增大气缸直径D、活 塞行程S和减少冲程数τ等。 受到重量、体积、安装等条件的限制。
27-3
2、提高发动机转速n和活塞平均速度Cm。
受到充量系数ηv、ηm和机械强度、使用寿命、噪音等的限制。
3、提高发动机平均有效压力pme。
具体可通过减少过量空气系数
φa、提高充量系数ηv和进气密度ρs 来实现。 二、进气增压： 利用增压器将空气或可燃混合气压缩后送入发动机气缸。 定义： 增大每循环进入气缸新鲜气体的密度，使实际充量增大， 作用： 从而改善发动机的动力性和经济性。
27-27
二、改善车用增压发动机转矩特性的途径： 改善的目标： 低速要有较高增压压力，确保良好的低速扭矩特 性；高速防止超速，避免热负荷过高。
1、进气旁通：
原理：将部分压缩空气回流，重新 排到大气中去，适当降低进气压力，使 发动机负荷不致过高。
27-28
2、排气旁通：
排气旁通阀
27-32
第四节 汽油机增压概述
一、汽油机增压需考虑的关键性问题：
1、爆燃（爆震）：随着压缩终点压力、温度以及零件热负荷的
升高，爆震倾向加大。 2、热负荷：汽油机燃烧温度高、排气温度高，进气增压后又不能 像柴油机那样利用大的气门重叠角来加强扫气效果，因而热负荷将更 加严重。
3、苛刻要求：要有宽广的工作范围；耐热性要好、转动惯量要小
p 涡轮进口气体滞止压力 （2）膨胀比 T ： T 与出口气体静压力 p0
之比，反映废气在涡轮中作功能力的大小。
T pT / p0
*滞止参数是指气流在某 一断面的流速设想以无摩擦 的绝热过程（即等熵过程） 降低为零时，该断面上的其 它参数所达到的数值
27-15
（3）质量流量 qmT ： 单位时间通过涡轮的气体质量。 相似流量： qmT TT / PT
1、改变发动机的结构参数。如增加气缸数i，增大气缸直径D、活 塞行程S和减少冲程数τ等。 受到重量、体积、安装等条件的限制。
27-3
2、提高发动机转速n和活塞平均速度Cm。
受到充量系数ηv、ηm和机械强度、使用寿命、噪音等的限制。
3、提高发动机平均有效压力pme。
具体可通过减少过量空气系数
φa、提高充量系数ηv和进气密度ρs 来实现。 二、进气增压： 利用增压器将空气或可燃混合气压缩后送入发动机气缸。 定义： 增大每循环进入气缸新鲜气体的密度，使实际充量增大， 作用： 从而改善发动机的动力性和经济性。
柴油机.废气涡轮增压器ppt课件
静止件 铜片密封环
静止件
h
钢丝
h
转动件
转动件
静止件 梯形螺纹
h
转动件
（a）
（b）
（c）
① 750涡轮增压器 工作参数 空气的进排气壳
四
.
典
型
压气机
构
隔热墙
造
介
绍
废气的进排气 壳
废气涡轮
轴与轴承 润滑 冷却
油、气密封装置
1-涡轮进气蜗壳；2-喷嘴环；3-废气排气壳；4-叶片；5-叶轮；6-导流器；7、8-气封；9-压气机排气蜗 壳；10-扩压器；11、12-增压器叶轮；13-进气壳；14-消音器；15-推力盘；16-滑块；17-电动转速表； 18、36-滑动轴承；19-消音器盖；20、21-金属滤网；22-导风环；23-消音环；24-定位臂；25-螺栓； 26-消音器底座；27、34-挡油环；28-油封和气封；29-螺母；30-支座；31-隔热墙；32-支座；33-管子；
III. 反动力矩的产生：叶轮叶片的通道是收缩 的，当气流在旋转的叶轮中流动时因膨胀 加速，而给涡轮以反作用力，使叶片得到 一个反作用力矩，使叶轮回转。
燃气的热能和动能转换成叶轮的机械功，在冲击 力矩和反动力矩两种力矩作用下回转的涡轮机称 反动式涡轮机，只具有冲击力矩者称冲动式涡轮 机。废气涡轮增压器多为反动式涡轮机。
内支承
➢ 两个轴承在涡轮与压气机之间的内侧，叶轮 两端悬臂放置，在小型废气涡轮增压器上获 得广泛的应用。
➢ 特点：重量较轻，造价也较低，维护保养转 子较方便。轴向长度较短，但其油、水、气 的密封布置较困难，缺点是有一侧的轴承很 靠近涡轮端，轴承的工作条件较差，更换轴 承很不方便，需先拆去叶轮后才能更换轴承。
汽车发动机原理发动机废气涡轮增压分析
2023-11-09•汽车发动机原理概述•废气涡轮增压技术介绍•废气涡轮增压器在汽车发动机上目录的应用•废气涡轮增压器的优缺点及未来发展趋势•汽车发动机原理与废气涡轮增压综合分析实例01汽车发动机原理概述按照燃料分类：汽油机、柴油机、燃气机等。
按照进气方式分类：自然吸气、涡轮增压、机械增压等。
按照气缸排列方式分类：直列、V型、W 型等。
发动机的分类与结构发动机的工作原理四冲程发动机工作原理：吸气、压缩、做功、排气。
柴油机工作原理：压燃式。
汽油机工作原理：点燃式。
衡量发动机性能的重要指标。
功率与扭矩百公里油耗等。
燃油经济性尾气排放是否达标，是否环保。
排放性能发动机的性能指标02废气涡轮增压技术介绍废气涡轮增压器主要由涡轮机和压缩机组成。
涡轮机利用发动机排出的废气驱动，带动同轴的压缩机转动。
压缩机的叶片对空气进行压缩，使空气在进入汽缸之前被增压，达到更高的密度。
废气涡轮增压器的结构与工作原理机械增压机械增压器通过发动机曲轴直接驱动，能够提供稳定的增压效果。
但是，由于增加了发动机的负载，会影响加速性能和燃油经济性。
废气涡轮增压废气涡轮增压器利用发动机排出的废气能量驱动，具有较高的效率，同时不会增加发动机的负载。
但是，由于废气的能量波动较大，会影响增压效果的稳定性。
废气涡轮增压器的种类与特点废气涡轮增压技术的发展历程20世纪80年代随着排放法规的日益严格和燃油经济性的要求不断提高，废气涡轮增压技术得到了广泛应用。
21世纪初随着技术的不断发展，废气涡轮增压器的性能不断提升，同时成本逐渐降低，使得更多的汽车开始采用废气涡轮增压技术。
20世纪70年代废气涡轮增压技术开始在汽车发动机中应用。
03废气涡轮增压器在汽车发动机上的应用安装位置废气涡轮增压器通常位于发动机的排气歧管和气缸盖之间，紧靠发动机的位置。
连接方式废气涡轮增压器通过轴与发动机的曲轴箱连接，通常使用联轴器或齿轮传动系统将两者连接起来。
废气涡轮增压器的安装位置与连接方式03降低燃油消耗由于燃烧更充分，发动机的燃油消耗量相对减少，提高了燃油经济性。
车辆发动机废气涡轮增压.pptx
l l t l
定常流
gdz dp cdc 0
第7页/共16页
流体力学基础
---欧拉方程
理想流体三元流动Dc x Dt源自fx1p x
Dc y Dt
fy
1
p y
Dc z Dt
fz
1
p z
第8页/共16页
流体力学基础
---伯努利方程
理想流体一元流动
gz
dp
c2 2
K
对不可压缩流体
gz p c2 K 2
由焓的定义 I U pv
I2
c22 2
I1
c12 2
总焓相等
第13页/共16页
I1*
I
* 2
流体力学基础
---气体滞止状态参数
由总焓的定义
cpT2* cpT1*
T2* T1*
T*为滞止温度，或总温
T* T c2 2c p
第14页/共16页
流体力学基础
---气体滞止状态参数
滞止压力
k
k
p*
p
T* T
k1
p1
c2 2c pT
k 1
采用滞止参数在很多情况下可使计算简化，因为不考虑动力
第15页/共16页
感谢您的观看！
第16页/共16页
p2v2 p1v1 c22 c12 22
z2 z1
4） 磨擦功
W f
第12页/共16页
流体力学基础
---能量守恒定律
热力学第一定律
加入到气体中的热量ΔQ，必与气体 的内能变化ΔU 及其所作功ΔW相平衡。
Q U W
U 2
U1
p2v2
p1v1
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定常流
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流体力学基础
---欧拉方程
理想流体三元流动Dc x Dt源自fx1p x
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流体力学基础
---伯努利方程
理想流体一元流动
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对不可压缩流体
gz p c2 K 2
由焓的定义 I U pv
I2
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总焓相等
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流体力学基础
---气体滞止状态参数
由总焓的定义
cpT2* cpT1*
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T*为滞止温度，或总温
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流体力学基础
---气体滞止状态参数
滞止压力
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采用滞止参数在很多情况下可使计算简化，因为不考虑动力
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感谢您的观看！
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4） 磨擦功
W f
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流体力学基础
---能量守恒定律
热力学第一定律
加入到气体中的热量ΔQ，必与气体 的内能变化ΔU 及其所作功ΔW相平衡。
Q U W
U 2
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废气涡轮增压器的工作原理和结构特点课件
废气涡轮增压器的调节和控制装置
调节装置
根据发动机工况需求，通过调节涡轮转速或空气流量，控制增压压力和进气量，以满足发动机的需求。
控制装置
通过电子控制单元（ECU）等控制装置对增压器的运行进行控制，如涡轮转速控制、空气流量控制等。
废气涡轮增压器的性能及影响因素
废气涡轮增压器的性能指标
增压比
衡量增压器将空气压缩的 程度，是衡量增压器性能 的重要参数。
作用
EGT能够增加发动机的进气量，提高发动机的功率和扭矩，从而提高燃油利用 率和降低排放。
废气涡轮增压器的历史与发展
历史
EGT最早由瑞士工程师Alfred Büchi在1905年发明，并逐渐在汽车工业中得到广 泛应用。早期的EGT由于技术限制和可靠性问题，存在一些问题和局限性。随着 技术的不断发展，EGT逐渐变得更加高效、可靠和适应性强。
空气滤清器
空气经过空气滤清器进入 压缩机，经过压缩后进入 中间体。
涡轮增压器的工作过程
废气进入涡轮，推动 涡轮旋转。
压缩后的空气进入中 间体，经过中冷器冷 却后进入发动机进气 管。
涡轮带动压缩机旋转， 对空气进行压缩。
废气涡轮增压器的涡轮结构及工作原理
涡轮主要由叶片、壳体和进气 口组成。
废气进入进气口，推动叶片旋 转，从而带动压缩机旋转。
发展
现代的EGT已经能够满足高效率、高可靠性、低油耗和低排放的要求。未来， EGT将继续朝着轻量化、高效化和智能化的方向发展。
废气涡轮增压器的种类与特点
种类
根据结构和用途的不同，EGT可以分为机械式涡轮增压器、 电动式涡轮增压器和混动式涡轮增压器等类型。其中，机械 式涡轮增压器利用发动机废气驱动涡轮旋转，电动式涡轮增 压器则使用电机驱动涡轮旋转。
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流动损失，所以将1kg空气从压缩到消耗的
实际压缩功为
hk
cp T4
T0
k
k
1
RT4
T0
• 故压气机的绝热效率
k 1
adk
hadk hk
k
k
1
R
T0
pk p0
k
1
k
k 1
RT4
T0
T
' 4
T0
T4 T0
2．压气机特性曲线
• 1）压气机的流量特 性
——压气机转速不变 时，压气机的增压 比和绝热效率 随空气流量的变化 关系
离心式压气机的工作原理与特性
• 1．基本工作原理和主要参数
１—进气道 2—工作轮 3—扩压器 4—出气蜗壳
•
压气机中气流参数的变化
• 压气机的主要参数
（1）增压比 k pk / p0
（2）流经压气机的每秒质量流量 mk
（3）压气机转速 nk
（4）压气机的绝热效率 adk
（5）压气机功率 Pk
• 4．复合式增压和组合式涡轮增压
7.2 废气涡轮增压器的基本结构和工作原理
1—压气机蜗壳 2—压气机叶轮 3—密封套 4—推力轴承 5—挡油板 6—隔热板 7—卡环 8—涡轮机叶轮 9—涡轮机蜗壳
径流式涡轮
• 1.燃气在涡轮机中的流动
2.涡轮机特性曲线
• 1）涡轮效率 • 2）膨胀比
T
WT HT
T
pT* p0'
• 3）气体流量
——无量纲的相 似流量
qmT TT* pT*
• 4）涡轮转速
• 涡轮机所发出 的功率
n TT*
PT
qm TH T 1000
T
涡轮机特性曲线是以相 似流量为横坐标，以膨 胀比为纵坐标，以相似 转速为参变量的一组曲 线，
涡轮机的阻塞
• 当转速一定时，相似流量随膨胀比 的增大而增大，直到达到流量最大 值，喷嘴环或涡轮叶片轮中某处气 流速度已经达到了当地声速，即使 再继续增大膨胀比，该处的气流速 度仍维持当地声速，涡轮流量也不 会再增加，这种现象称为涡轮机的 阻塞现象，这时的流量称为阻塞流 量。
（2）提高发动机转速或活塞平均速度； （3）提高发动机的平均有效压力。
发动机增压的概念和特点
• 所谓增压，就是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。
• 特点： （1）尺寸减小，质量减轻 （2）摩擦损耗相对较小 （3）可将扭矩特性改进为低速高扭矩这对车
用机非常有利 （4）可进行高原功率补偿补
废气能量的利用
• 1．废气的最大可用能
图7.14 四冲程增 压柴油机理论示功 图
2．影响脉冲能量利用的因素
• 1）排气门开启定时 • 2）排气门流通面积 • 3）排气门开启规律 • 4）排气管流通面积 • 5）排气管长度 • 6）涡轮当量流通面积
7.4 废气涡轮增压对发动机性能的影响
• 废气涡轮增压对发动机动力性和经济性的影响
将是增加的 pmik pmi0
•增压后充量系数变 化
ck c0
Tk T0
0.25
车用增压柴油机经济性运行特点
• 指示功率和有效功率都得到提高 • 改善高负荷区的运行经济性 • 在低负荷区，涡轮增压器的能量转换较差，
柴油机进、排气阻力及换气损失增加，增 压对经济性没有明显的好处
改善废气涡轮增压发动机转矩特性的途径
• 2）压气机的喘振与堵塞 1）喘振现象 2）喘振原因 3）避免喘振
• 堵塞
• 3）压气机通用特性
• 折合流量
101.33 mknp mk p0
T0 293
• 折合转速
nknp nk
293 T0
7.3废气涡轮增压的类型与废气能量的利用
• 废气涡轮增压的类型 1．定压涡轮增压系统 2．脉冲涡轮增压系统
（5）排放降低 （6）降低噪声。
（7）机械损失减少，经济性得到改善 （8）零部件的机械负荷和热负荷增加 几个概念： 增压度——发动机在增压后增长的功率与 增压前的功率之比
k
Pek Pe0 Pe 0
Pe k Pe 0
1
• 增压比是指增压后气体压力与增压前气体 压力之比，简称压比
k
pk p0
Pe
it a
cm sn
1
be itm
增压前后发动机参数对比
pek sk itk ck mk pe0 s0 it 0 c0 m0
bek it0 m0 be0 itk mk
• 说明
• 1）itk it0 1 过量空气系数在增压前后保持不变，则
增压后的供油量将相应增大，以适应空气质量增加的需要， 同时配气定时也要进行适当的调整，这样可以保证热效率
第七章 发动机废气涡轮增压
• 7.1 发动机增压的基本方法与原理
• 提高发动机的有效功率和平均有效压力 的途径
Pe
pmeVsin 103
30
Vs
πd2 4
S,
cm
Sn 30
Pe iD2Sn pme / iD2cm pme /
pm e
it a
mc s
（1）改变发动机的结构参数，如增加气缸数、 增大气缸直径、活塞行程和减少行程数等；
mk hadk adk
•adk 的推导过程： • 1kg 空气的绝热压缩功与实际压缩功之比
k 1
T
' 4
T0
pk p0
k
• 按理想情况，将1kg空气从压缩到，耗功最 小的是绝热过程，所需的绝热压缩功为
k 1
hadk c p T '4 T0
k
k 1RT0pk p0 Nhomakorabeak
1
• 由于实际压缩是多变过程，伴随着摩擦和
基本不变或略有提高
• 2）进气密度的变化
k 1
adk
T0
pk p0
k
Tk T0
1
sk pk T0 s0 p0 Tk
k 1
1
sk s0
pk p0
1
1 adk
pk p0
k
1
• 机械效率变化（提高） 由于增压后平均指示压力提高，而平均机械损失压力基本
保持不变（在转速相同的前提下），那么机械效率在增压后
增压的结构形式及分类
•机 械 式 增 压
1—排气管 2—气缸 3—曲轴 4—齿轮副 5—压气机 6—进气管
• 2．废气涡轮增压
1—排气管 2—涡轮壳体 3—涡轮 4—转子轴 5—压气机 6—集气器 7—进气管
• 3．气波增压
1—发动机 2—转子 3—带轮驱动 4—高压排气 5—高压空气 6—低压空气 7—低压排气
• 保证发动机在低速时具有较高的增压压力和较高的转矩， 而在高速时增压压力又不致过高，防止发动机热负荷过
大和涡轮增压器超速
• 1．排气旁通
• 2．进气旁通 • 3．可变截面涡轮
1）双蜗壳通道涡轮 2）可变蜗壳通道流通截面涡轮
3）变喷嘴环流通截面涡轮
• 废气涡轮增压对发动机其他性能的影响 1．降低排气污染和噪声 2．低速转矩性能变差 3．加速性能变差 4．起动与制动有一定困难