霍尔塞特涡轮增压器技术-大卫

Pres. sensor 3 压力传感器3
颗粒过滤器
Butterfly valve
Technology required to drive a Euro 4 EGR system 欧4EGR系统所需的技术
Sensors (7+) 传感器
– Probably including monitor of turbo speed 可能包括增压器速度监控器
EGR Cooler
Turbocharger 增压器
EGR Flow through a cooler and control valve通过冷却器
和控制阀后的EGR流量
A short route EGR system 短程EGR系统
Engine 发动机
Aftercooler 冷却器
EGR Valve阀
Fuel system control 燃油系统的控制 Major change will be changes in fuel system 主要的改变在于燃油系统 Start to use electronic systems 开始使用电控系统
– Controlled injection timing 控制喷油定时 – Variable rate fuel injection 可变速率的燃油喷射 – Common Rail systems 共轨
Combustion process requires a mass of air to allow the fuel to burn efficiently and cleanly. (Air : Fuel Ratio or Equivalence Ratio)
燃烧中需要一定质量的空气使燃油充分清洁地燃烧（空燃比或其他等价比）
– Assisted by the charge cooler
大部分通过压缩空气获得进气密度（增压器压气机）
– 中冷器提供帮助
Energy to drive the compressor comes from turbocharger turbine
驱动压气机的能量来自增压器的涡轮
Engine technologies to change from Euro 2 to Euro 3 从欧2排放到欧3排放所需的技术
Driver features 驱动特性 Fuel economy / fuel availability 燃油经济性/燃油可得性 Reliability / Reduced downtime 可靠性/减少停机时间 Vehicle price / vehicle trade-in value 车辆价格/车辆交易价值
如仔细设计，也可用来控制排气管压力
Controlled wastegate technology may be an option 可控旁通阀技术可 能是另一种选择
VGT™ – Variable Geometry Turbocharging 可变截面增压器
VGT Nozzle mechanism 喷嘴环机构
• Max. shaft speed 最大 转子速度 • Max. turbo boost 最大 增压压力
• Increasing exhaust manifold pressure 增加的排气管压力
• Increasing shaft speed 增加的转子速度 • Increasing turbo boost 增加的增压压力
Fundamentals of matching a turbocharger to an engine 增压器匹配发动机的基本原理
Engine develops power by burning a mass of fuel in the cylinder
发动机通过气缸里燃油的燃烧产生能量
Combustion process requires a mass of air to allow the fuel to burn effciently and cleanly. (Air : Fuel Ratio or Equivalence Ratio)
OR 或 Exhaust Aftertreatment (Catalyst / particulate trap)
废气后处理（催化剂/颗粒捕捉器）
– Works by processing the exhaust gas after it leaves the engine 在废气离开发动机后对其进行处理
驱动压气机的能量来自增压器的涡轮
Baidu Nhomakorabea
Fundamentals of matching a turbocharger to an engine增 压器匹配发动机的基本原理
Engine develops power by burning a mass of fuel in the cylinder
发动机通过气缸里燃油的燃烧产生能量
Air System control 空气系统的控制 Use of electronic systems could be extended to air systems, but not
generally necessary for Euro 3 solutions.
电控系统的使用可延伸到空气系统，但对于欧3排放来说并不一定是必需的
OR 或 Combination of the two 以上两者的综合
– A likely requirement for Euro 5 欧5可能要求
EGR - A long route EGR system 废气再循环—远程EGR系统
Engine 发动机
EGR Valve
Aftercooler 中冷器
Normal wastegate control system solutions are adequate
普通的旁通阀控制系统已足够
Additional power requirements drives need for larger compressor maps 额外的功率要求使得必须采用较大的压气机曲线
燃烧过程中需要大量空气使燃油有效地清洁地燃烧（空燃比或其他等价比）
Engine is a volume flow device
发动机是用容积流量来衡量的设备
So the air delivery system has to provide the correct inlet air density
© Holset Engineering Co... Ltd.....
VGT Operation method VGT的运行机理
Nozzle ring fully closed
Nozzle ring in mid position
Nozzle ring fully open
喷嘴环完全关闭
喷嘴环在中间位置
Control valves (3) 控制阀
VGT turbocharging 可变截面增压
– can be used to control inlet manifold pressure 可用来控制进气管压力 – with careful design can also be used to control exhaust manifold pressure
所以空气输送系统必须提供正确的进气密度
Mostly achieved by compressing the gas (turbo compressor)
– Assisted by the charge cooler
大部分通过压缩空气获得进气密度（增压器压气机）
– 中冷器提供帮助
Energy to drive the compressor comes from turbocharger turbine
Engine is a volume flow device
发动机是用容积流量来衡量的设备
So the air delivery system has to provide the correct inlet air density
所以空气输送系统必须提供正确的进气密度
Mostly achieved by compressing the gas (turbo compressor)
– Reduces emission levels from within the engine 在发动机内部即降低排放水平
– Works by slowing the combustion process so lowering flame temperatures 降低了燃烧过程的速度，从而降低了火焰的温度
EGR Cooler EGR冷却器
Turbocharger 增压器
HD-EURO 4 Cooled EGR System schematic
EGR旁通控制阀 Bypass EGR control throttle
空
Air
滤
filter 器
EGR valve EGR阀
Mass flow
sensor
质量流量 Speed 速度传感器
霍尔塞特涡轮增压器技术-大卫.ppt
Agenda 概要
Drivers for Change to Chinese Engines 中国发动机变化的驱动因素
Fundamentals of Matching Turbochargers to Engines 增压器匹配发动机的基本原理
Technologies to move from Euro 2 to Euro 3 从欧2排放到欧3排放所需的技术
喷嘴环位置可在打开和关闭之间无限制地改变
VGT Cross Section View VGT横截面
滑动的喷嘴环 和伸出的叶片
废气
速度 传感器
增压空气 出口
涡轮
空气进口 压气机
操作杆
气动控制 气缸
控制空气
VGT control is part of the Engine Control System VGT的控制是整个发动机控制系统的一部分
Technologies to move to Euro 4 – impact on turbo design 满足欧4排放所需的技术--对增压器设计的影响
Conclusion结论
Drivers for Change to Chinese Engines中国发动机变化的驱动因素
Emissions legislation 排放法规 Road Infrastructure / Transport Policy Development 道路建设/交通法规的发展 Overloading legislation 超载限制
传感器
sensor Particulate
Engine 发动机
EGR cooler EGR冷却器
Pres. Sensor 1 压力传感器1
Venturi 文氏流量计
空对空中冷器 Air/Air
Intercooler
Pres. Sensor 2 压力传感器2
sensor
传感器
filter
NOx sensor Nox传感器
• Min. exhaust manifold pressure 最小 排气管压力
• Min. shaft speed 最小 转子速度 • Min. turbo boost 最小 增压压力
Nozzle position is infinitely variable between open & closed
喷嘴环完全打开
• Min. turbine volute exit area
最小 涡轮流道出口面积
• Reducing turbine volute exit area 减小的我论流道出口面积
• Max. turbine volute exit area
最大 涡轮流道出口面积
• Max. exhaust manifold pressure 最大 排气管压力
Technologies to go from Euro 3 to Euro 4 从欧3排放到欧4排放所需的技术
Additional emissions reduction technology is required
需要另外的降排放技术
Exhaust Gas Recirculation (EGR) 废气再循环