第八章 车用发动机废气涡轮增压概述
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动力系统，其主要作用是通过增加进气气流的压力，提高发动机的进气效率，从而提升发动机的输出功率和扭矩。
本文将对废气涡轮增压系统的组成和工作原理进行简述。
一、组成废气涡轮增压系统主要由废气涡轮、增压器、废气管道和冷却系统组成。
1. 废气涡轮：废气涡轮是废气涡轮增压系统的核心部件，它由涡轮轮盘、涡轮轴和涡轮壳体组成。
废气涡轮通过利用发动机排气中的废气能量，将废气的动能转化为涡轮轮盘的旋转动能。
2. 增压器：增压器是废气涡轮增压系统的另一个重要组成部分，它由压气机和涡轮轴连接在一起，通过涡轮轮盘的旋转驱动压气机工作。
增压器的作用是将进气气流压缩，提高进气气流的密度，并将压缩后的气流送入发动机。
3. 废气管道：废气管道用于将发动机排出的废气引导到废气涡轮，使废气涡轮能够转动并驱动增压器工作。
4. 冷却系统：废气涡轮增压系统还配备了冷却系统，用于降低废气涡轮和增压器的工作温度，提高其工作效率和寿命。
冷却系统通常由冷却液循环系统和涡轮壳体上的冷却片组成。
二、工作原理废气涡轮增压系统的工作原理可以简述为以下几个步骤：1. 排气过程：在发动机的排气过程中，废气被排出并经过废气管道进入废气涡轮。
废气的动能使得涡轮轮盘开始旋转。
2. 涡轮传动：废气涡轮的旋转驱动涡轮轴转动，涡轮轴与增压器上的压气机连接在一起。
涡轮轴的转动使压气机开始工作，将进气气流进行压缩。
3. 压缩过程：压气机将进气气流进行压缩，提高气流的密度和压力。
压缩后的气流通过增压器的出口进入发动机的进气道。
4. 燃烧过程：进入发动机的压缩空气与燃油混合后，进行燃烧，释放出能量驱动发动机工作。
由于增压器的作用，进入发动机的气流密度增加，使得燃烧效率提高，从而提高了发动机的输出功率和扭矩。
5. 冷却过程：废气涡轮和增压器在工作过程中会产生大量热量，为了保持其工作效率和寿命，冷却系统通过循环冷却液和冷却片的方式，将热量带走，保持涡轮和增压器的工作温度在合适范围内。
废气涡轮增压资料课件
废气涡轮增压系统的性能特
02
点
动力性能特点
01 增加进气密度
通过利用废气的能量，废气涡轮增压器可以增加 进气的压力和密度，从而增加发动机的进气量。
02 提高燃油效率
由于废气涡轮增压器增加了进气压力和密度，使 得燃油和空气混合更充分，从而提高了燃油的燃 烧效率。
03 优化发动机性能
通过增加进气量和优化燃油燃烧，废气涡轮增压 器可以显著提高发动机的功率和扭矩输出。
成本问题
由于废气涡轮增压器的结构复杂，制造成本较高， 同时需要配合发动机及其他控制系统使用，增加了 整车的成本。
耐久性问题
在高温、高压等极端环境下，废气涡轮增压 器的耐久性和可靠性面临挑战，需要加强材 料和设计等方面的研究。
06
案例分析与应用
案例一
总结词
成功的设计、优化、应用
总结词
关键技术、特点
中间体是连接涡轮和压缩机的部件，它可以将涡轮的机械 能传递给压缩机。
进气歧管是连接压缩机和发动机气缸的部件，它将经过压 缩的空气送入发动机的气缸。
排气歧管是连接涡轮和排气管的部件，它将废气排出发动 机。
废气涡轮增压系统的分类
根据增压压力等级的不同， 废气涡轮增压系统可以分为 低增压、中增压和高增压三 种类型。
详细描述
该柴油机采用了高效的废气涡轮增压技术，通过优化设计 ，提高了发动机的功率和扭矩，降低了燃油消耗率和排放 。
详细描述
该设计采用了先进的涡轮增压技术，针对柴油机的特点进 行了优化，实现了更高的压缩比和热效率，同时采用了高 效的水冷技术和可靠的控制系统。
案例二
总结词
广泛的应用、效果显著
总结词
结构特点、工作原理、应用领域
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通过废气能量驱动涡轮，并将空气压缩送入汽车发动机的系统，从而提高发动机的动力输出。
废气涡轮增压系统主要由以下几个组成部分构成：
1. 涡轮：涡轮是废气涡轮增压系统的核心部件，它由涡轮叶轮和涡轮轴组成。
废气从汽车发动机的排气管进入涡轮，使涡轮叶轮高速旋转，通过轴将旋转动力传递给压气机。
2. 压气机：压气机也称为压缩机，位于涡轮的另一端。
它由多个压缩机叶轮组成，压缩机叶轮旋转时会将空气压缩，提高其密度和压力。
3. 中冷器：中冷器位于涡轮和压气机之间，其主要作用是冷却压缩后的空气，提高空气密度，以增加进入汽缸的燃料气体的供给量。
4. 增压控制系统：增压控制系统通过电子控制单元（ECU）监测和调节涡轮增压系统的工作状态。
它根据发动机负载、转速和其他传感器信号来控制涡轮和压气机的工作，以确保最佳的增压效果和发动机性能。
废气涡轮增压系统的工作原理如下：
1. 发动机运转时，废气通过排气管排出。
2. 一部分废气通过排气管进入涡轮，使涡轮叶轮旋转。
3. 涡轮轴将旋转动力传递给压气机，使其旋转。
4. 压气机压缩进入的空气，提高其密度和压力。
5. 压缩后的空气流经中冷器冷却，提高其密度。
6. 冷却后的空气进入汽缸，与燃料混合后进行燃烧，产生更大的爆炸力，从而提高发动机的动力输出。
废气涡轮增压系统可以有效地提高发动机的功率和扭矩输出，提高燃烧效率，降低燃料消耗。
然而，由于涡轮增压系统对发动机的负荷和压力较大，所以需要进行维护和保养，以确保其正常工作。
汽车发动机原理第八章 废气涡轮增压技术
8.1 发动机增压概述
三 发动机增压系统类型
按增压的结构形式：
机械增压系统 废气涡轮增压系统 复合增压系统
气波增压系统
谐波增压系统
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。
动态过程中，气体压力反应缓慢，增压器叶片也有
较大惯性，致使各种响应变慢，不仅影响加速及起 动性能，因过渡过程较长而影响排放和经济性能。
8.2 废气涡轮增压器基本原理
2
. 废气涡轮增压器分类
根据废气在涡轮机中不同的流通方向： 径流式涡轮 废气沿径向流入涡轮机。 用于车用发动机，主要用于车用柴油机，部分能够承受 950℃高温的径流式涡轮增压器可用于汽油机。 轴流式涡轮 废气沿轴向流入涡轮机。 用于大、中型柴油机。
8.4 车用增压发动机性能
3）涡轮增压器在柴油机的各种工况下都能高效率地运行。 柴油机和涡轮增压器联合运行线，应穿过压气机的高 效率区，且尽可能和压气机的等负荷曲线相平行。 4）涡轮增压柴油机在各种工况下都能可靠地工作。如涡 轮增压器在柴油机满负荷时不出现超速，柴油机不出 现排气超温，从而保证涡轮进气不超温等。
8.1 发动机增压概述
增压器就是装在发动机上的专用增压装置，其工作
原理是通过增压装置压缩进入气缸的空气，以提高
进入气缸中的充气密度，增加进气量，这样就可以
喷入较多的燃料进行燃烧，发动机就能发出更大的
功率。
在目前的技术条件下，增压器是惟一能使发动机在
发动机废气涡轮增压
增压的概念
• 增压是将空气压缩并供入气缸，用以提高 充气密度、增加进气量的一项措施。
• 增压的目的在于提高功率，伴随着空气量 增加，相应地增加循环供油量，即可增加 功率
发动机增压的特点
1)可以减少缸数或气缸直径，减少整机外形 尺寸和单位功率的重量，这对提高车辆使 用经济性很有意义。 2)提高了热效率，降低了发动机的油耗率。 3)减少了排气污染及噪声。 4)降低了单位功率的造价。 5)对补偿高原功率损失十分有利。 6)零部件的机械负荷和热负荷增加
第三节 废气能量的利用
• 自然吸气的活塞式内燃机，间断燃烧而 能做到从高温吸热，热效率高，但不能 做到完全膨胀。 • 涡轮式机械能完全膨胀，适应的转速高， 单位功率的体积与重量比较小。但工作 温度不可能太高。 • 两者合理结合，有利于能量的充分利用
四冲程涡轮增压发动机理论示功图
恒压增压系统与脉冲增压系统
经济性改善
影响经济性改善的因素
• 负荷率：增压使功率范围扩大，高负荷的经 济运行范围扩大了；而在低负荷区，增压器 的能量转换不好，进、排气阻力及换气损失 增加，对低负荷经济性没有明显作用。 • 转速：保持原有功率和较高扭矩的情况下， 适当降低发动机转速 • 与车辆参数合理配合 • 增压中冷 • 压气机效率
废气涡轮增压器的基本结构和工作原理
1—压气机蜗壳 4—推力轴承 7—卡环
2—压气机叶轮 5—挡油板 8—涡轮机叶轮
3—密封套 6—隔热板 9—涡轮机蜗壳
离心式压气机的工作原理
•
压气机中气流参数的变化
括压器的工作
压气机的绝热效率
• 空气的压缩过程
空气的压缩功
• 耗功最小的是可逆绝热过程，所需的绝 热压缩功：
影响经济性改善的因素——负荷率
废气涡轮增压资料课件
多级增压技术能够更好地适应不同工况下的进气压力需求，提
高发动机的效率和动力性能。
应用领域拓展
新能源汽车
随着新能源汽车市场的不断扩大，废气涡轮增压技术将应用于更多 类型的电动汽车和混合动力汽车，以提高其动力性能和燃油经济性 。
工业领域
在工业领域，废气涡轮增压技术将应用于各种内燃机和燃气轮机， 提高其效率和可靠性。
控制阀用于调节进入涡轮的废气流量 和压力，以适应不同的发动机工况和 需求。
压气机
压气机是废气涡轮增压器的另一重要 部件，它负责将空气压缩后送入发动 机气缸，提高发动机的进气压力和充 气效率。
废气涡轮增压系统的优点
提高功率和扭矩
废气涡轮增压系统能够显著提高 发动机的功率和扭矩，使发动机 在各种工况下都能发挥出更好的
性能。
降低油耗
由于废气涡轮增压系统提高了发动 机的充气效率，使得燃油能够更加 充分地燃烧，从而降低油耗。
减少排放
废气涡轮增压系统能够优化发动机 的燃烧过程，降低有害物质的排放 ，对环境保护有积极的作用。
02
废气涡轮增压系统的应用
在汽车行业的应用
提高发动机功率
通过增加进气压力，废气涡轮增 压技术能够使发动机燃烧更充分 的燃料，从而提高发动机的功率
04
废气涡轮增压系统的未来 发展
技术发展趋势
高效能涡轮增压技术
01
随着材料科学和制造工艺的进步，未来涡轮增压器将更加轻量
化、小型化，提高增压效率，降低能量损失。
智能化控制技术
02
通过引入先进的传感器和控制系统，实现对废气涡轮增压系统
的实时监测和智能控制，提高系统的稳定性和响应速度。
多级增压技术
03
和扭矩。
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。
废气涡轮增压器教学课件
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
发动机
发动机是整个废气涡轮增压系统的动力源，它将燃料燃烧产生的能量转 化为机械能。
发动机的种类和型号多种多样，如汽油机、柴油机、燃气轮机等，不同 的发动机对增压系统的要求也不同。
发动机的进气压力和温度对发动机的性能和燃油经济性有重要影响，废 气涡轮增压系统通过提高进气压力和降低进气温度来改善发动机性能。
废气涡轮增压技术的发展 趋势
提高增压压力
增压压力的提高有助于提高发动 机的功率和扭矩，从而提高车辆
的动力性能。
高增压压力需要更耐高温和更高 强度的材料，以及更高效的冷却
系统。
增压压力的提高也会增加发动机 的压缩比，需要采取措施防止爆
震和敲缸。
改善低速性能
低速时，废气涡轮增压器的响 应速度慢，会影响发动机的动
力输出。
通过改进涡轮的设计、采用 小惯量涡轮或者双涡轮技术 ，可以提高涡轮的响应速度
。
改善低速性能还需要优化发动 机和涡轮增压器的匹配，以实
现更平滑的动力输出。
降低制造成本
制造成本的降低有助 于提高产品的竞争力 。
采用新型材料和加工 技术，可以进一步降 低成本和提高生产效 率。
通过优化设计和生产 工艺，可以降低废气 涡轮增压器的制造成 本。
2023-2026
ONE
KEEP VIEW
废气涡轮增压
REPORTING
CATALOGUE
目 录
• 废气涡轮增压系统简介 • 废气涡轮增压系统的组成 • 废气涡轮增压技术的应用 • 废气涡轮增压技术的发展趋势 • 废气涡轮增压技术的未来展望
PART 01
废气涡轮增压系统简介
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。
废气涡轮增压资料
2）增压度 （1）定义：柴油机增压后标定功率与增压前标定功率之差值与增压前标定功率的比值 （2）限制提高的因素：机械负荷与热负荷（主要） （3）排气阀随增压度提高而提前开启以满足高增压时废气涡轮与压气机的功能平衡
四、废气涡轮增压器的工作原理 1、离心式压气机 1）进气道流道渐缩，气体压力、温度降低，流速提高 2）工作轮对气体作功，压力、温度、流速升高 3）扩压器和排气涡壳流道渐扩，压力、温度升高，流速降低
2、单级轴流式涡轮机 1）喷嘴环喷嘴流道渐缩，废气压力、温度降低而流速升高 2）叶轮叶片前缘在径向沿转向向前扭曲，工作叶轮作机械功，流道渐缩，废气压力、温度、绝对速度下降 3）反动式涡轮机回转力矩来自冲动力矩和反动力矩（两力矩方向相同），都是在叶轮叶片上产生的；废气对涡轮做功多少主要取决于废气流量和热状态
3）涡轮端轴承 支持轴承，只承受转子的径向负荷 4）滚动、滑动轴承 （1）滚动轴承摩擦损失小，用于中小型增压器 （2）滑动轴承结构简单，寿命长，用于大型增压器
5）润滑方式 三种：甩油盘的飞溅润滑、专门油泵润滑、柴油机润滑系统供油润滑。最好是重力－强力混合润滑系统，因为透平油泵故障时重力油柜能维持短时供油。专门油泵润滑油泵多为齿轮泵，主机开航前备车时冲车、试车后应及时检查滑油泵供油情况
2）按照增压压力pk的高低或增压比πb分: （1）低增压pk≤0.15MPa或πb ≤1.5 （2）中增压pk＝0.15～0.25MPa或πb ＝1.5－2.5 （3）高增压pk＝0.25～0.35MPa或πb ＝2.5－3.5 （4）超高增压pk＞0.35MPa或πb ＞3.5 注：现代船用低速柴油机的增压压力在0.3MPa 左右
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。
汽车发动机原理第八章 车用发动机废气涡轮增压
增压技术可以提高发动机的动力性能和经济性能。 目前，绝大部分的大功率柴油机、半数以上的车用柴油 机以及相当比例的高性能汽油机均采用了增压技术。一
般而言，增压后的功率可比原机提高40％ ~60％，甚至更
多，发动机的平均有效压力最高可达3MPa。例如，一台 6缸的柴油机采用增压技术以后，有效功率比原机提高了 58％，燃油消耗率下降了4.3％。相比较而言，燃油消耗 率降低的幅度比有效功率提高的幅度要小。
设特殊形状的转子，由发动机曲轴直接驱动。在转子中发 动机排出的废气直接与空气接触，利用排气气波使空气受 到压缩，以提高进气压力。气波增压器结构简单，加工方 便，工作温度不高，不需要耐热材料，也无须冷却。与废
气涡轮增压相比，其低速转矩性能好，但体积大，噪声水
平高，安装位置受到一定的限制，所以车用发动机上不常 用。
２. 增压比
增压比πk是指增压后气体压力与增压前气体压力之 比，增压比反映了气体在压气机中的压缩程度。即:
式中:pk——压气机后的空气压力， po——压气机前的空气压力。
三、发动机的增压方式及特点 增压分类的方法有两种:一种是按增压比分类，将 πk < 1.6的称为低增压， πkபைடு நூலகம்=1.6~2.5的称为中增压， πk >2.5的称为高增压。另一种是根据压气机能量的来源
量，使HC、CO 和烟度有所下降。
(５)对补偿高原功率损失十分有利。发动机随海拔
升高而导致的功率下降(海拔每上升1000m，功率约下
降10％)可通过增压来弥补。但是车用发动机增压仍然 存在着一些缺点和需要解决的问题，主要表现为: (１)增压后汽缸压力和温度明显提高，机械负荷和 热负荷加大，影响发动机工作可靠性和耐久性，所以必 须限制缸内最大爆发压力。
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。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
气机由发动机曲轴直接 驱动。 ► 丰田的 4A-GZELU 发动 4A机，总排气量是 1.587cc。 1.587cc。
工作原理
特点
► 优点：转子的速度与发动机转速是相对应的，
所以没有滞后或超前，动力输出更为流畅； ► 缺点：由于它要消耗部分引擎动力，会导致 增压效率不高。
（三）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。
（四）气波增压系统
► 通过特殊的转子使废气与空气接触，利用高压废气
对低压空气产生的压力波，迫使空气压缩，从而提 高进气压力。 ► 优点：充气效率高、低速扭矩大，加速性好等。 ► 缺点：体积大、重量大、噪音大等。 ► 另外，空气压力波对进、排气阻力过于敏感，要求 进气滤清器及排气消声器和管道尽可能的加大尺寸 并减小阻力。
应用实例1 应用实例1
► 奔驰Ｃ２００Ｋ是奔驰
的一款小型Ｃ级车，发 动机为直列四缸１．８ 升排量，由于配备了机 械增加器（Ｓｕｐｅｒ ｃｈａｒｇｅｒ），其 动力输出堪与奔驰Ｃ２ ４０的Ｖ６２．６Ｌ发 动机媲美。
应用实例2 应用实例2
► 路虎揽胜06款机械增压发动机 路虎揽胜06款机械增压发动机 ► 4.2升V8全铝合金机械增压发动机 4.2升V8全铝合金机械增压发动机 ► 高达291kW的功率和高达560Nm的强大扭矩。 高达291kW的功率和高达560Nm的强大扭矩。
二 、特性参数
► （一）
增压比 pk 增压比 — π k =
p0
— π k ≤1.3～1.6，pme=700~1000kPa 1.3～1.6， ► 中增压 — π k =1.6～2.5, pme=1000~1500kPa =1.6～ ► 高增压 — π k ≥2.5, pme>1500kPa
► 低增压
► ►
ϕ↑ → pmax↑↑ → 零件机械负荷↑ → 寿命↓。 零件机械负荷↑ 寿命↓ 增压比↑ 增压比↑ → 增压度ϕ↑。 增压度ϕ↑。
应用实例1 应用实例1
► 萨博９－３
２.０Ｔ直 列四缸废气涡轮增压发 动机，在２５００转时 便可达到２６５Ｎ·ｍ的 便可达到２６５Ｎ· 最大扭矩。这种低转速 下的良好加速性，对于 日常行驶非常实用。
应用实例2 应用实例2
►
Ｖｏｌｖｏ Ｓ８０ ２．５Ｔ的发动机具有设计先进、耐力超强、运行 灵活、燃油效率高和反应快速等卓越性能。发动机形式为横置五缸涡轮 增压，排气量为２．５升，最大功率154kw／５０００ｒｐｍ，最大扭 增压，排气量为２．５升，最大功率154kw／５０００ｒｐｍ，最大扭 矩３２０Ｎ· 矩３２０Ｎ·ｍ／１５００－４５００ｒｐｍ，从输出数据看，较为注重 高转速输出。涡轮增加所产生的附加动力等于使原来２．５升的发动机 提升到相当于３．０升以上。
缺点
► 增压器安装在化油器前的缺点：
（1） 由于增压器在前, 则必须应用汽油喷射系统或 由于增压器在前, 压力式化油器。 （2） 通常化油器不能感受由于增压压力变化而引 起的空气密度的变化。因此, 起的空气密度的变化。因此, 不能保证提供具有合适 混合比的混合气。 （3） 由于节气门关闭时限制了增压器排气, 容易导 由于节气门关闭时限制了增压器排气, 致增压器喘振。 ► 增压器安装在化油器后的缺点： （1） 化油器与发动机之间隔了一个增压器。因此, 化油器与发动机之间隔了一个增压器。因此, 化油器对发动机工况变化反应不敏感。 （2） 混合气运行长, 燃料易在增压器中沉积。 混合气运行长,
根据驱动增压器的能源不同分类。K 根据驱动增压器的能源不同分类。K — 压气机，T 压气机，T — 废气涡轮机。 ► 机械增压系统 ► 废气涡轮增压系统 ► 复合增压系统 ► 组合式涡轮增压系统 ► 气波增压系统
（一）机械增压系统（Supercharger） （一）机械增压系统（Supercharger）
第八章 车用发动机涡轮增压概述
提高发动机单机功率的方法
pmeVs ni Pe = 30τ
► 改变发动机结构参数
Vs =
πD
4
2
•S
S, 冲程数τ 冲程数τ ► 提高转速n及活塞平均运行速度 提高转速n ► 提高平均有效压力
— 缸数i，缸径D，冲程 缸数i，缸径D
一、增压系统的分类: 一、增压系统的分类:
中间冷却
（二） 增压度ϕ 增压度ϕ
►
发动机增压后增长的功率与增压前的功 率之比。
► 现四冲程增压柴油机, 现四冲程增压柴油机,
高的增压度已达 ϕ =
3.0 以上。
► 车用：ϕ 车用：ϕ
= 10～60%，普遍 ϕ = 20～30%。 10～60%，普遍 20～30%。
► 限制增压度提高的主要原因是机械负荷。
（二）废气涡轮增压系统（Turbocharger） （二）废气涡轮增压系统（Turbocharger）
► 利用发动机排出的废
气作为动力来推动涡 轮室内的涡轮（位于 排气道内），涡轮又 带动同轴的叶轮（位 于进气道内），叶轮 就压缩由空气滤清器 管道送来的新鲜空气， 再送入气缸。
工作原理
安装位置