柴油机增压技术

08柴油机增压技术复习材料

1.瑞典的波希博士1909-1912年发明了增压器。

2.目前中国的增压器公司主要有：上海霍尼韦尔、无锡康明斯、宁波博格瓦纳、上海菱重、长春富奥石川岛、江津ABB、湖南天雁、山东富源、山东寿光、宁波天力等。

3.增压技术主要有废气涡轮增压、机械增压、复合增压。

4.废气涡轮增压是利用废气能量推动涡轮旋转带动压气机转动，废气能转换成机械能再变成压力能，增加空气进气密度改善燃烧从而实现增压。

5.机械增压是通过柴油机曲轴端机械变速带动压气机旋转进行增压。

6.复合增压是废气增压＋机械增压。

7.涡轮增压优点：提高功率、降低油耗、改善排放、高原恢复功率。

8.涡轮增压器主要技术发展：普通增压、放气阀增压、可变截面增压。

9. 汽油机增压的难点：燃烧爆震、排气高温、转速范围宽。

10.中国增压器的命名主要是以涡轮流动形式汉语拼音首个大写字母＋压气机叶轮直径命名的。

11.增压器主要由压气机、涡轮、轴系、控制系统组成。

12.压气机主要由叶轮、扩压器、蜗壳组成。

13.压气机主要性能指标：

压比πb=P b2/P0

流量G b=K√﹝△P﹞

效率ηb= T0﹝πb(K-1)/K-1﹞/﹝T b2－T0﹞

14.压气机叶轮目前基本结构形式是后弯叶轮。

15.压气机叶轮一般采用ZL105铸铝材料。

16.压气机叶轮目前采用硅橡胶＋石膏模低压精铸而成。

17.压气机蜗壳采用等环量原理设计而成。

18.压气机喘振：

压气机流量小于设计流量，气流在叶轮或扩压器中出现漩涡分离，形成周期往复运动气团，撞击叶轮，严重时，会损坏增压器和柴油机。

19.压气机阻塞：

压气机实际流量大于设计流量，气流在叶轮或扩压器中出现漩涡分离，形成周期往复运动气团，阻塞叶轮进气通道，压比和效率下降，流量不再增加，效率一般低于60%不可用。

20.压气机叶轮荧光探伤主要检测压气机叶轮叶片的铸造缺陷。

21.压气机叶轮低周疲劳试验主要检测压气机叶轮轮毂的疲劳寿命。

22.压气机叶轮破坏转速一般大于标定转速的1.4～2倍。

23.涡轮主要由涡轮叶轮、涡轮壳、喷嘴环组成。

24.涡轮主要性能指标：

膨胀比、流量、效率。

25.涡轮主要由径流、轴流和混流三种形式。

26.增压器总效率是压气机效率、涡轮效率和机械效率的乘积。

27.涡轮壳一般采用普通球墨铸铁或高镍球墨铸铁。

28.涡轮叶轮一般采用高温耐热的高镍合金。

29.涡轮叶轮目前采用失蜡法精铸而成。

30.径流涡轮与轴一般采用摩擦焊接或电子束焊接。

31.增压器轴系支撑形式一般外支撑、内支撑、内外支撑和悬臂支撑。

32.增压器轴系轴承目前有滑动轴承、浮动轴承和滚珠轴承三种形式。

33.浮动轴承一般采用铜合金制成。

34.止推轴承的作用主要是限制增压器轴系轴向移动，承受轴向力。

35.轴系油膜的作用是润滑和减振及冷却。

36.轴系密封装置的作用是封油和封气。

37.密封环的材料有灰铸铁、钢、合金铸铁。

38.轴承壳一般采用灰铁材料。

39.轴系转子要进行整体柔性动平衡，减少整机振动。

40.轴系一般要进行轴向尺寸连计算。

41.转轴要用双刀架机床和精密磨床进行精车和精磨。

42.轴承壳可以有冷却水道，轴承座内孔要进行绗磨。

43.轴系油膜振荡就是油膜共振。

44.中冷器分为水空中冷和空空中冷。

45.中冷器的作用是降低增压空气的温度提高密度多进气,提高功率，减低比油耗，降低Nox。

46.中冷器有板翅式和管翅式。

47.中冷器材料有铝和铜两种。

48.中冷器主要性能指标：

散热量、压力损失、冷却效率、传热系数。

49.中冷器翅片冲压而成，芯体要进行连续钎焊。

50.增压空气喷水的缺点是气缸过早锈蚀。

51.增压排气系统有定压、脉冲、组合脉冲MPC系统。定压适用于提高高速性能，脉冲适用于提高低速性能，MPC系统介于二者之间。

52.MPC系统又称组合脉冲转换系统或模件式增压系统。

53.MPC系统优点：

a.兼有脉冲增压和定压增压的优点，并可适用于任意缸数发动机。

b.排气总管采用模件组合式，制造安装维修均方便，可靠性好。

c.排气总管与定压一样简单，十分紧凑。

e.对发动机高速高负荷性能明显改善，并可适用于很高的增压压力。

f.增压器可采用尺寸较小的单通道等压涡轮壳。

54.放气阀增压的特点：

放气阀增压的目的在于保证发动机在低速时有较高的增压压力，并有较高的扭矩，又能保证发动机在额定点附近不至于增压压力过高，以避免发动机过高的机械负荷和增压器超速。通过采用放气阀增压器可改善增压器与发动机的匹配，从而达到改善车用增压发动机低速扭矩特性的目的。

涡轮端旁通放气是目前普遍采用有最简单的一种调节式增压器。其工作原理是旁通阀中隔膜一侧接通增压压力，当增压压力超过一定值时旁通阀立即开启，由于一部分排气绕过涡轮排入大气，涡轮前保持一定的压力，从而保证增压压力保持一接近不变的值，增压器不会超速。

这种型式的增压器虽然结构最为简单，但排气旁通必然损失一部分排气能量，致使发动机在额定点附近性能恶化，这是由于涡轮前压力远大于增压压力所引起的。这时涡轮壳通道截面积设计较小，也是为了提高低速时的增压器转速，而高速时不得不采用这种限压限速措施。

55.可变截面涡轮的特点：