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：
一般采用可旋转有叶喷嘴环结构：
喷嘴叶片是绕其中心位置的销轴转动，叶片与销轴是藉摩擦焊接连接在一起，或采用其他连接方式，销轴的另一端与拨叉相连。喷嘴叶片是通过操纵杆、驱动板和转动环拨动拨叉从而改变其位置。而操纵杆是由一个隔膜弹簧气阀控制的，而隔膜弹簧气阀是由一个电磁比例阀通过电信号来控制的。也有采用步进电机方案的，步进电机直接驱动操纵杆。
56.可变截面涡轮降低涡轮效率损失的措施：
a.优化喷嘴叶片端间隙；
b.减小喷嘴出口面积的分散性；
c.优化喷嘴叶片的形状和数量；
d.减小燃气漏气量。
57.两级增压系统布置的特点：
低压级压气机出口连接高压级压气机进口，高压级涡轮出口连接低压级涡轮进口。
58.两级增压的优点：
a.实现增压系统高压比，发动机功率可大幅度提高；
b.增压系统容易匹配在高效率区，相对提高了单个增压器效率；
c.单个增压器压比和转速相对降低，增压器可靠性寿命增加；
d.低速压比高，发动机扭矩大，加速性好；
e.空气多，最高温度下降，发动机排污减少；
f.环境温度压力变化不敏感，适用于发动机高原增压。
59.顺序增压的特点：
顺序增压也称为相继增压，也叫寄存式增压。一般采用定压增压或MPC系统。顺序增压系统的具体结构是在涡轮及压气机的进口处都装上蝶形阀用以同时接通或停止增压器的工作，进排气管为此也要做相应的变动。位于压气机前的止回阀只允许空气沿正常方向流动，在受到反向空气压力时就自动关闭。在停止涡轮供气时，仍保留少量的燃气流入涡轮，是转子空转和维持其温度，一旦需恢复增压器工作时就可缩短加速时间。采用多个小型增压器，随着发动机转速和负荷的增长，相继按顺序投入运行，这就保证增压器始终在高效率区运行，使发动机的燃油消耗率在整个区域都较低。
60.顺序增压的优点：
顺序增压系统除了改善发动机与压气机的匹配和发动机经济性以外，还可以大大改善发动机的低速扭矩特性，这是由于发动机低转速时减少了工作的增压器数，从而减少了增压器的流动损失，将较少的流量集中起来供气，不仅可以大大提高增压压力，还可以改变流量匹配。低速时最高燃烧压力有较大的增长，一般要考虑采用适当降低压缩比等措施，整个增压系统也需进一步优化，例如采用两个大小不等的增压器以改善增压器切换使发动机参数的突变程度。
61.超高增压哈帕巴系统的特点：
a.柴油机采用低压缩比7～8，功率提高；
b.增压器实现高压比；
c.启动性能好；
d.机件温度及热负荷下降，冷却带走的热量相对减少；
e.中冷器体积大；
f.空气充足，不冒黑烟，排放很好；
g.油耗高。
62.在哈帕巴增压系统中，除了发动机和增压器之外，还有其它附属装置:
a.启动装置；
b.补燃室；
c.补燃调节器；
d.空气预热自动阀。
63.补燃增压解决了三个基本问题：
a.功率和爆压；
b.压缩比和启动；
c.匹配和喘振。
64.绝热复合发动机的特点：
绝热＋复合增压。绝热发动机也叫陶瓷发动机。
65.陶瓷材料：
碳化硅、氮化硅、氧化硅及复合陶瓷材料。
66.绝热复合发动机的优缺点：
a.热效率高；
b.经济性好；
c.功率高；
d.机件耐热性好；
e.陶瓷件可靠性有待提高；
f.结构复杂，体积大，成本高。
g.加速性差，不适用车用。
67.可变压缩比活塞的特点：
可变压缩比活塞是由内外活塞二部分组成的，外活塞相当于普通发动机的活塞，它包括燃烧室并装有气环和油环，用珠光体可锻铸铁制造。内活塞由锻铝制造，并包括有阀门和液压密封环。内活塞用普通方法借活塞销与连杆相连，随着发动机功率和燃烧压力的升高，当油压压力下弹簧控制的减压阀小量机油从活塞流出注入曲轴箱，外活塞就向下移动。这样就使外活塞和气缸燃烧室顶之间的容积相对加大，从而降低了压缩比。如果发动机负荷降低，即最高燃烧压力下降时活塞由重新回到高压缩比的位置。
68.可变压缩比活塞的优缺点：
a.可进一步提高标定点的功率，爆压也不会超限；
b.可相对提高低速低负荷的动力性和经济性；
c.起动性能大大改善；
d.结构复杂，减压阀可靠性差。
69.可变几何的柔性增压系统：
可变几何参数的柔性发动机增压系统，目前已有的如可变几何增压器、可变顺序增压系统，可变两级增压系统、可变压缩比、可变几何燃烧室、可变配气定时、可变进气涡流、可变进气管长度、可变电控喷油等。
70.发动机与增压器匹配的原则：
a.压气机要有较高的压比和效率；
b.压气机要有较宽的流量范围，耗气特性穿越高效率区，喘振和阻塞裕度大于10%，超速裕度大于20%；
c.涡轮要有较高的效率；
d.涡轮要有较大的流通能力，兼顾发动机高低速性能；
e.轴系要有较高的效率；
f.轴系要有较宽稳定工作转速范围；
g.控制机构精密灵活。
71.压气机与涡轮的平衡条件：
a.转速相等；
b.功率近似相等；
c.流量近似相等
压气机叶轮直径一般大于涡轮叶轮直径。
72.增压器的匹配调整：
a.压气机扩压器宽度或叶片角度；
b.压气机叶轮进口直径；
c.涡轮壳截面积；
d.涡轮喷嘴环宽度或叶片角度；
e.涡轮进口直径；
f.转子轴直径；
g.轴承间隙或油膜厚度。
73.从广义上讲，除了增压器，发动机还要对哪些系统进行调整：
a.燃烧室；
b.供油系统；
c.气道；
d.中冷器；
e.废气再循环（EGR）。
74.举例进行柴油机普通增压匹配模拟简单仿真计算：
已知标定点：P-功率kw，ge-比油耗g/kwh，L0=14.3-燃烧每千克燃料用理论空气量kg/kg，a=1.6~1.7-过量空气系数,ηs=1.02-扫气系数，Фs=1-扫气过量空气系数，n-转速r/min，V h-排量L，P0=100-标准大气压力kP a，T0=298标准大气温度k，ΔP=6进口压力损失kP a，
ΔT=5进口温差℃，R=287-常数，λ=0.286，ηb=0.76，设计点功率取标定点的0.6，设计点比油耗为标定点的0.9，设计点转速为标定点的0.6，设计点压气机效率为标定点1.02，其它参数和系数不变。
求解设计点压气机流量和压比：
G b=P·ge·a·ηs·L0/3600/1000 kg/s；
ρb=120·G b·1000/n/V h/Фs kg/m3；
P a=P0-ΔP kP a；
T a=T0-ΔT k
ρa=P a/R/T a kg/m3
πb=（ρb/ρa）1/（1-λ/ηb）
75.高原的特点：
a.含氧量降低；
b.空气密度降低；
c.水的沸点降低；
d.年温差最大60℃，0～5000m海拔高度温差30℃，日温差也大。
76.一般认为，高原增压的主要限制因素：
a.增压器转速；
b.涡轮前温度；
c.压气机流量范围。
77.高原长途汽车增压的主要技术措施：
a.采用压气机进气流量旁通拓宽装置，拓宽压气机流量范围；
b.采用涡轮耐热材料，提高增压器和排气管耐热温度；
c.采用高强度压气机叶轮和涡轮，提高增压器超速裕度；
d.采用中冷技术，降低进气温度和排气温度，同时改善匹配；
e.采用增压器或增压系统调节技术，如放气阀增压器或可变截面增压器及两级顺序可调增压系统，改善与发动机的匹配。
78.柴油机增压循环模拟仿真计算的意义：
a.预测柴油机的性能指标
柴油机制造前，预测计算可修改设计，缩短制造周期，提高功率。
b.对柴油机和增压器中冷器等结构进行优化
对配气相位、进排气凸轮型线、气门结构尺寸、压缩比、进排气管结构尺寸、增压器中冷器结构尺寸等进行优化，选配增压器、中冷器及进排气管等。
c.为柴油机可靠性设计校核计算提供依据
通过模拟计算，可得到缸内示功图、最高燃烧爆发压力等，可作为动力计算和强度计算的依据，缸内温度变化规律、最高燃烧温度、排气温度等可作为热负荷计算的依据。
d.进行工作过程分析
进行如滞燃期、燃烧持续期、燃烧放热率、泵气损失、排气压力波等计算分析，这些参数有的难以通过试验测取。
79.放热规律中的瞬时放热率有哪三种形式：
a.单韦伯曲线；
b.双韦伯曲线；
c.三斜线。
80.增压器中冷器模拟仿真计算：
采用简化法，假定涡轮为一喷嘴，求解当量面积，排气管压力是准稳定流动，计算涡轮流量和功，根据流量系数求解膨胀比，涡轮效率给定，然后根据功率相等的原则计算压气机的压比，也可考虑机械效率的影响，压气机效率给定。中冷器计算是假定中冷器为一个传热单元，引入冷却效率和阻力系数，求得散热量和阻力。
81.我国明年实施的排放标准是：
国3，等同于欧3。
82.废气再循环（EGR）主要原理和作用：
废气再循环也叫EGR(Exhaust Gas Recirculation)，其基本原理是将部分排气引入进气管，以提高混合气中废气的成分，以减少NOx形成的：
a.提高混合气的热容量
废气中含有的水蒸气和二氧化碳等三原分子，比热容大，可以有效地降低气缸内最高燃烧温度，拟制NOx的生成。
b.降低混合气中O2的浓度
废气的稀释作用还可以使氧气的相对浓度下降，从而也能降低NOx的生成。
c.降低燃烧速度
由于废气中含有大量惰性气体，当这些废气部分回流到进气管后起到了稀释新鲜空气的作用。使燃烧速率减缓，降低NOx的生成。
83.废气再循环的主要技术指标：
EGR率，废气回流量×100%/（废气回流量＋进气量）
84.废气再循环主要组成：
a.阀门；
b.冷却器；
c.电磁阀或微电机；
d.真空控制阀；
e.控制器。
85.废气再循环的控制器主要有：
机械式﹑气电式和电控式。
86.废气再循环的特点：
EGR率的提高，NOx 排放量迅速下降。但由于这是靠降低燃烧速率和温度得到的，燃烧稳定性变差．因而会导致全负荷时最大功率的下降；中等负荷时的燃油消耗增大，HC排放上升；小负荷特别是怠速时，燃烧不稳定甚至熄火。
87.废气中的主要有害成分：
HC、N0x、C0和颗粒PM。
88.N0x的危害：
氮氧化物排到大气中，碰到强烈的紫外线时，会生成光化学烟雾。这种光化学烟雾，会造成眼睛疼痛，严重时还会呼吸困难。长期呼吸被氮氧化物和黑烟等污染的空气，也容易带来呼吸器官的疾病和癌症。
89.为兼顾柴油机在低速和高速时增压器的性能可采取的措施：
a.具有旁通放气阀的增压器；
b.脉冲涡轮增压器；
c.可变截面增压器；
d.可调式两级增压器；
e.相继增压器。
柴油机涡轮增压器的使用与保养(正式版)
文件编号：TP-AR-L4171 In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives. （示范文本） 编订：_______________ 审核：_______________ 单位：_______________ 柴油机涡轮增压器的使 用与保养(正式版)
柴油机涡轮增压器的使用与保养(正 式版) 使用注意：该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。 不同品牌的废气涡轮增压器(包括卡特、惠远、 盖瑞特等)在各种大、中型柴油卡车、平板运输车、 自卸车以及各种工程机械上应用广泛。如ZL-50装载 机的上柴6135柴油机上装有GJ110、J112增压 器;PY-180平地机的D6114柴油机上装有HIE增压 器;解放工程王自卸车装有WHIC增压器;斯太尔重型 车装有盖瑞特增压器等。它们使柴油机在结构尺寸不 变的条件下明显提高功率、增大扭矩,同时降低油耗, 减少排气污染,尤其在高原地区效果更加明显。在工 作过程中,增压器的转速高达每分钟数万转,并且长期
发动机涡轮增压器的特点及使用注意事项
发动机涡轮增压器的特点及使用注意事项 汽车发动机涡轮增压器主要由涡轮机罩、压气面罩及增压壳等组成。 废气涡轮增压就是利用柴油机排出的能量来驱动涡轮机，从而带动压气机，来提高进气压力增加充气量。增加发动机的进气压力，主要是靠装在发动机上的一个径流式废气涡轮增压器来实现。当发动机运转时，利用发动机排出的废气流经涡轮机的力量，迫使涡轮机叶轮高速旋转。因涡轮机叶轮与压气机叶轮同在一根轴上，所以在涡轮机叶轮高速旋转的同时，也带动压气机叶轮做相应的调整旋转，从而使通过压气机内的空气速度和压力增加。又因压气机出气口是和发动机进气支管相连接的，所以，这些经过增压后的空气，也就能顺利地进入发动机的燃烧室以供燃油燃烧。 柴油机采用废气涡轮增压不仅可提高功率，还可减少单位功率质量、缩小整机外形尺寸、降低燃油消耗。 1、废气涡轮增压的优点 1.1增压器与发动机只有气体管路连接而无机械传动，因此增压方式结构简单，不需要消耗功率。 1.2在发动机重量及体积增加很少的情况下，发动机结构无需做重大改动，便很容易提高功率20%-50%。 1.3由于废气涡轮增压回收了部分能量，故增压后发动机经济性也有明显提高，再加上相对减小了机械损失和散热损失，提高了发动机的机械效率和热效率，使发动机涡轮增压后燃油溺消耗率可降低5%-10%。 1.4涡轮增压发动机对海拔高度变化有较强的适应能力，因此装有废气涡轮增压的汽车在高原地区具有明显的优势。 2、废气涡轮增压器在使用中应注意一下几点: 2.1增压器的转子轴转速高达80000-100000r/min，若用一般机械中的轴承将无法正常工作。因此，增压器普遍采用全浮动轴承。全浮动轴承与转子轴和壳体轴承之间均有间隙，当转子轴高速旋转时，具有0.25-0.4Mpa压力的润滑油充满这两个间隙，使浮动轴承在内外两层油膜中随转子轴同向旋转，但其转速却比转子轴低得多，从而使轴承相对轴承孔和转子轴的相对线速度大幅度下降。由于有双层油膜，可以双层冷却，并产生双层阻尼。由此可知，浮动轴承具有高速轻载下工作可靠等优点，但同时也发现浮动轴承对润滑油的要求很高。必须注意按规定牌号加注润滑油。 2.2所用润滑油必须清洁，否则将加速轴承磨损，甚至导致增压器及发动机性能恶化。因此，必须严格按照保养规定，定期清洗机油滤清器滤芯。15000km磨合期更换一次机油和滤芯，以后每10000km更换一次机油。 2.3应按保养规定定期清洁空气滤清器，每两年便更换一次空气滤清器滤芯或按行驶里程定期更换。使用中应经常检查进气系统和排气系统的密封性。 2.4为确保浮动轴承的润滑，发动机刚起动时，应怠速运转几分钟(至少30s)，因为机油的压力以及机油循环至浮动轴承处需要一定时间，否则浮动轴承的润滑条件得不到保障，加剧轴承磨损，甚至发生卡死故障。停机时也同样如此，逐渐减少负荷，直至怠速运转几分钟后方可停机。 2.5增压器在使用了2000-2500h后，应在发动机不解体的状态下测量转子轴的轴向移动量。测量前应先将进、排气管从增压器上拆下，把千分表触点顶在转子轴上，然后轴向推动叶轮进行测量，移动量应为0.10-0.30mm。若超差则应将增压器拆下检修，或更换增压器。
汽车用涡轮增压柴油机高原性能的研究样本
汽车用涡轮增压柴油机高原性能的研究 叶林保1,杨林1,高治宏2 (1.上海交通大学, 上海 30; 2.一汽解放公司无锡柴油机分公司, 江苏无锡 214026) 摘要针对高海拔地区特殊环境, 涡轮增压柴油机在海拔20m、 2200m、 3800m 进行了实地台架及道路试验; 随着海拔升高, 涡轮增压柴油机的动力性、经济性、可靠性等指标都会恶化, 但采取适当措施, 能够明显减少恶化程度; 把最大扭矩点置于增压器压气机最高效率区, 而额定功率点效率应在66%左右, 能够提高柴油机高原综合性能; 提高压缩比和起动机功率是保证高原起动性能的有效办法。 Research of highland performance of turbo-charged diesel engine for automobile Linbao Ye1, Lin Yang1, Zhihong Gao2) (1.Shanghai Communication University, Shanghai 30, China; 2.FAW Wuxi Diesel Engine Factory, Wuxi 214026, China) Abstract:According to the especially environmental at high altitudes,the turbo-charged diesel engine have completed the bench test and road test at an altitude of 20m、 2200m、 3800m.with the elevation increasing. The power 、 economy and reliability of turbo-charged diesel engine can worsen. But the worse degree can decrease obviously with proper measure. Put the maximum torque point in the highest efficiency district of turbocharger pressure boost , and a efficiency of rated power should be around 66% , that can raise the diesel engine integral performance at high altitudes.It is the effective method of guaranteeing startability at high altitudes to raise compression ratio and starter power. Key words: turbo-charged diesel engine; highland; performance 引言中国幅员辽阔, 地形复杂, 整个陆
柴油机的涡轮增压
1，柴油发动机带涡轮增压是什么意思？ 涡轮增压的主要作用就是提高发动机进气量，从而提高发动机的功率和扭矩，让车子更有劲。一般我们采用的是废气涡轮增压，它是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮，叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气，使之增压进入气缸。当发动机转速增快，废涡轮增压技术气排出速度与涡轮转速也同步增快，叶轮就压缩更多的空气进入气缸，空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料，相应增加燃料量就可以增加发动机的输出功率。一般而言，加装废气涡轮增压器后的发动机功率及扭矩要增大20%—30%。 涡轮增压是发动机为提高空燃比而设计的一种增压设备。涡轮增压器是目前发动机上配置最多的一种增压器。它的工作原理是一根轴上有两个涡轮。利用发动机废气支管中的涡流来驱动废气涡轮，由轴传到进气涡轮上，高速运转的涡轮把进气管中的空气压缩，从而增加了空气的密度。提高发动机的有效功率。 发动机动力的大小与发动机充气系数的大小有关，而每种发动机的充气系数由于受到相关零件的影响，它的充气系数不是随意增大的。普通的发动机都是利用气缸内的真空吸力把空气吸入气缸内，为了得到较高的充气系数，所以就增加了一个涡轮增压机，就是把经过滤清的空气经过增压机，压到气缸内。常见的增压机都是废气涡轮增压机，就是利用排气管排出来的废气驱动增压机，再压缩新鲜洁净的空气充入到气缸内。
装有废气涡轮增压器的柴油发动机,要是汽车的话,欧洲大概一半小汽车是柴油版的了,不用汽油,马力耗油,排放等都比汽油机强很多增压器技术也更成熟。 2，柴油发动机涡轮增压器和汽油机的涡轮增压有什么不同？ 柴油涡轮是为了提高动力，动力第一！而汽油涡轮是为了燃烧高效的同时节油，提高动力性能，两者的出发点不一样，所以一个是机械涡轮增压，一个是涡轮增压就这么简单！ 首先是柴油机和汽油机，柴油机是压燃，汽油机是点燃。 然后说增压器，增压器是为了增加汽缸里面的混合气的质量，从而达到更大的功率。 而汽油机和柴油机都是可以使用增压器的。 涡轮增压和机械增压的区别在于增压器动力来源不同。 涡轮增压来自发动机排出的废气带动涡轮转动，从而带动增压器；机械增压是直接由曲轴输出，所以相对涡轮增压来说要损耗发动机的功率。 单单对涡轮增压器本身而言，这俩是完全一样的，不同的在于尺寸而已——发动机排量不一样，尺寸有调整罢了，实际情况上，汽油机的增压器尺寸较小，所要求的加工要求更高，一些新技术的应用也更必要——比如可变截面等的同时节油，提高动力性能，两者的出发点不一样，所以一个是机械涡轮增压，一个是涡轮增压就这么简单！
增压柴油发动机的正确使用和保养
增压柴油发动机的正确使用和保养 1、车用增压柴油机在增压器发生故障后、可否拆掉增压器，使柴油机继续运转? 作为应急措施，可以在汽车行驶途中，增压器发生故障无法立即修复时拆去增压器，使车辆驶向最近的一汽服务站，采取措施尽快排除增压器的故障。因为，当增压器拆去后，柴油机的动力性能必然会下降，燃油消耗也会上升。 在拆卸涡轮增压器时，应将柴油机气缸体上原通向涡轮增压器的进、回油管分别用螺塞堵塞住，使机油压力腔不泄压，一定不要将进、出油口联通，这将使柴油机润滑机油无法形成足够的机油压力，进而发生烧损柴油机曲轴、连杆等零件的恶性事故。 2、在增压柴油机使用过程中最关键的注意事项是什么? 答：最关键的是保证增压器转子轴承的压力润滑。增压器的转子组件，在工作时的额定转速高达每分钟10万转以上，这样高的转速下，任何滚动轴承已无法正常工作。所以增压器所采用的是用压力油把轴托浮起来的液压轴承。保持一定压力的润滑油，在特殊设计的轴承压力室中，产生一个向中心的力、保持轴与套不产生金属接触磨损。同时循环流动的压力油还把运转过程中的热量带走，保证轴承的工作温度在允许的范围内。 为此，使用增压柴油机的司机朋友们要关注以下几点： （1）增压柴油机在每次启动后要怠速运行3—5分钟，使机油泵工作正常并建立必要的机油压力，保证压力油到达位于柴油机最上端的增压器轴承处。 （2）不要突然关机停车，应逐渐降低柴油机转速到怠速运行3—5分钟，待增压器转子的转速大幅度下降后再关闭油门。 （3）新车启动前或长期封存不用的增压发动机再次启动前，要在增压器进油口加注纯净机油50ml以上（牌号与柴油机油相同）。 3、增压器在全负荷工作时，废气涡轮外壳烧呈暗红色高温状态属正常吗?它的极限工作温度是多少? 柴油机正常排气温度在600℃—700℃，而增压柴油机的高温燃气在涡壳内推动转子高速转动、涡壳的温度能达到近750℃,外壳在黑暗环境下呈暗红色属正常现象，它的极限温度在1023K（750℃）。当增压器涡壳温度过高时，往往发生柴油机工作不正常，增压器转子超转速现象，应立即降低负荷停车检查，以防烧损涡轮部分零件，高温的主要原因如下： （1）柴油机喷油泵供油量过大，柴油机工作粗暴或燃烧不完全，排气温度升高。喷油泵调速失灵而。飞车”引起增压器转子超速，也要发生高温。 （2）柴油机喷油咀喷射压力低，积碳，雾化不好，燃烧不良。 （5）喷油泵的出油阀或柱塞严重磨损，形成二次喷射燃烧不充分。 （4）喷油提前角过小、柴油燃烧时间短促，燃烧不完全。 （5）排气背压高、排气不畅，排气散热能力削弱。 （6）增压压力下降（可能是进气不畅，空滤器堵塞，或进气管漏气）进入气缸空气少、燃烧不良而高温。4、涡轮增压器采用什么牌号的机油?在使用润滑油中的日常质量控制有哪些? 答：增压器长期在高温燃气腐蚀条件下工作，轴承温度很高，工作条件恶劣。所用润滑油必须具备防止高温沉积，抗腐蚀和抗氧化能力。所以应采用CD级润滑油，推荐使用15W—40CD级或15W—30CD级。 加注机油要注意机油的清洁度，标准要求杂质颗粒度不大于0.015mm，当添加补充机油时要使用同一品牌机油。由于增压器与柴油机共用同一油池（油底壳），所以日常检查要注意机油是否变质，有无柴油漏入而稀释的问题。对整机三滤进行保养时，要特别注意增压器油路上的畅通，滤清器脏了要及时更换，漏油处及时修复。5、增压柴油机日常保养时有关增压器部分要做哪些工作? （1）检查各连接部位的牢固性紧固松动的连接螺栓或螺母。 （2）检查各环节的密封性，各部接口无漏气现象，特别注意压气机后的环节发生漏气，将影响到压缩比，进而造成功率下降，油耗增加。 （3）涡轮增压器属于精密产品，只要运转平稳，无漏油现象一般不允许拆卸保养，但在运行过程中发现有异响或异常情况，则要停机，然后拆开压气机壳和空滤连接处，手动检查转子转动的灵活性，细心观察和倾听有无叶轮与
831第四章 柴油机的换气与增压第三节
第三节柴油机的增压204题 考点1：柴油机废气能量分析及其在涡轮增压器中的利用情况31题 等压涡轮前废气的状态参数以e′表示，面积g－2－4－i－g为扫气空气对涡轮所作的功；面积4－2－1－5－4是活塞推出废气所做的功，由柴油机活塞所给予；面积5－1－f－e－5是从废气中取得的部分能量；而废气能量的其余部分损失掉了，损失部分以面积5－b－e－5表示，这部分能量称为脉冲动能，或叫变压能，用E1表示；面积e－f－f′－e′－e表示损失掉的废气能量中的一小部分转变为热能，加热废气，使涡轮得到的附加功，即复热回收部分。以上除损失掉的脉冲动能E1外，其余四项之和即为等压涡轮的总能量，用E2表示，称为等压能，即四冲程柴油机采用废气涡轮增压。涡轮所利用的废气能量有：自由排气时的废气能量、燃烧室扫气时的增压空气能量及活塞推挤废气所作的机械功等。 能量E1与E2的比值随增压压力p s的不同而不同。p s越高，其比值越低。 B1. 柴油机增压的主要目的是（）。 A．增加空气量，使燃烧完全 B．提高柴油机功率 C．改善柴油机结构 D．增加过量空气系数，降低热负荷 B2. 柴油机增压的目的是（）。 A．提高爆压 B．提高柴油机的平均有效压力和功率 C．充分利用排气废热 D．提高柴油机热效率 D3. 提高柴油机功率的最有效措施是（）。 A．增加冲程长度 B．加强润滑，提高机械效率 C．减少每循环的冲程数 D．提高平均指示压力 D4. 关于柴油机增压的不正确说法是（）。 A．增压就是提高进气压力 B．增压是提高柴油机功率的主要途径 C．通过废气涡轮增压器达到增压目的的称为废气涡轮增压 D．各种增压方式都不消耗柴油机功率 A5. 当前，限制废气涡轮增压柴油机提高增压度的主要因素是（）。 A．机械负荷与热负荷 B．增压器与柴油机的匹配 C．增压器效率 D．增压器制造 B6. 四冲程柴油机一般所采用的增压方式是（）。 A．机械增压 B．废气涡轮增压 C．复合增压 D．上述三种形式都有
柴油机增压器常见问题
柴油机涡轮增压器 现代船舶上已普遍采用涡轮增压的方式来提高柴油机的功率。所谓增压，就是用提高汽缸进气压力的方法，使进入汽缸的空气密度增加，从而可以增加喷入汽缸的喷油量，以提高柴油机的平均指示压力。通过使用废弃涡轮增压器将柴油机所排放的废气通入增压器的涡轮端，废气中的能量通过涡轮机将其转变为动能，从而带动同轴的压气机运转。压气机将压缩空气进入扫气箱的空气密度增大压力升高，由于近期压力提高密度增加，进入汽缸的进气量便增多，这样不仅可以使喷入汽缸的燃油得到充分的燃烧，还可以向汽缸喷入更多的燃油，从而可以大幅度提高柴油机的功率。因此用废气涡轮增压器不仅可以提高柴油机的功率，而且提高了柴油机的经济型。 废气涡轮增压器虽已得到广泛的应用，但由于日常管理不善，常常会出现故障，本文通过其运行中的常见故障，阐述了故障原因并加以分析，提出了排除故障的方法及预防建议。 一，柴油机增压器的喘振 涡轮增压器工作时，当压气机的排出压力和流量减少，其工作点落在压气机的喘振区时，压气机排除压力忽高忽低，空气流量忽正忽负，引起机器强烈震动，并发出沉重的喘息声或吼叫声。发生喘振的基本原因是压气机通流部分出现脱流，压气机的气流出现强烈的振荡，引起叶片振动所致，原因主要有： 1增压系统流道阻塞是引起增压器喘振最常见的原因。
2柴油机低速高负荷运行。 3柴油机各缸负荷严重不均匀。 4柴油机负荷巨变。 5郑雅琪与柴油机运行匹配失调。 二增压器压力下降或升高 1增压器压力下降 当增压器压力降低时，柴油机进气量减少，功率大大下降，耗油量增加，冒黑烟，排烟温度升高。造成增压压力下降的可能原因有： （1）压气机空气滤器，叶轮，扩压器及涡轮喷嘴长期使用而脏污。（2）供油正时，气阀正时不正确。 （3）废气涡轮喷嘴环变形 2增压压力升高 增压压力升高会给柴油机的隐形带来不利影响，如柴油机压缩终点压力过高，最高燃烧压力相应升高，柴油机机械负荷增大等。为使最高燃烧压力维持在允许值，往往需将柴油喷油开始时间推迟，但又会造成燃料消耗率的增加和排气温度上升，因此增压压力过高时不希望有的。大多数的增压压力升高是由柴油机方面的原因引起的，遇到增压压力过高，必须调整，首先应查明原因，采取相应措施，否则未必能得到良好的效果。导致增压压力升高的原因主要有： （1）柴油机负荷过大
柴油机涡轮增压器的使用与保养
编号：SM-ZD-83186 柴油机涡轮增压器的使用 与保养 Organize enterprise safety management planning, guidance, inspection and decision-making, ensure the safety status, and unify the overall plan objectives 编制：____________________ 审核：____________________ 时间：____________________ 本文档下载后可任意修改
柴油机涡轮增压器的使用与保养 简介：该安全管理资料适用于安全管理工作中组织实施企业安全管理规划、指导、检查和决策等事项，保证生产中的人、物、环境因素处于最佳安全状态，从而使整体计划目标统一，行动协调，过程有条不紊。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅读内容。 不同品牌的废气涡轮增压器(包括卡特、惠远、盖瑞特等)在各种大、中型柴油卡车、平板运输车、自卸车以及各种工程机械上应用广泛。如ZL-50装载机的上柴6135柴油机上装有GJ110、J112增压器;PY-180平地机的D6114柴油机上装有HIE增压器;解放工程王自卸车装有WHIC增压器;斯太尔重型车装有盖瑞特增压器等。它们使柴油机在结构尺寸不变的条件下明显提高功率、增大扭矩,同时降低油耗,减少排气污染,尤其在高原地区效果更加明显。在工作过程中,增压器的转速高达每分钟数万转,并且长期在排气高温下运转,因此其工作条件恶劣。上述车辆在使用中,都不同程度出现过由于增压器使用不当造成的动力下降、油耗上升,进而导致作业效率和经济效益大幅下降。笔者根据常年在工程实践中对柴油机废气涡轮增压器各种故障的研究,就其常见故障的产生原因及预防措施特作如下讨论。
增压柴油机使用与保养要求
增压柴油机使用与保养要求 柴油机增压后，由于其强化程度提高，对使用和保养提出了更高的要求。选用增压柴油机专用机油首先是机油的质量等级，对于低增压柴油机，应选用不低于CF级的机油；对于中增压柴油机，则应选用不低于CC级的机油。其次是机油的黏度等级，应根据气温条件、机件磨损状况等选用合适的黏度牌号。第三是注意机油的清洁性，因为废气涡轮增压器的转子轴与其轴承（轴套）的配合较为精密，若机油过脏或变质，会将杂质或磨粒等带入增压器内，轻则加速轴承磨损，重则不能形成机油膜而使转子轴与轴承咬死，因此一定要保持机油的清洁，经常清洁机油滤清器，及时更换变质失效的机油。 1.正确的冷机起动方法 车辆启动后，应让柴油机怠速运转几分钟（取决于柴油机温度和外界大气温度），待机油达到一定的温度和压力、流动性能改善、增压器轴承得到充分润滑后，方可提高转速，起步行驶或投入施工作业，这一点在外界气温较低时尤为重要，对于停车时间长（如超过数天）的车辆，启动前应松开增压器的进油口加注适量与油底壳同牌号的机油，以防起动时因润滑不良而使转子轴发生烧蚀。不少增压柴油机已发生过类似故障，应予以重视。 2.正确的熄火方法 正在高速运转的柴油机，如果突然熄火，废气涡轮增压器内机油会因机油泵停转而马上停止循环流动，但增压器的转子轴在惯性作用下仍在高速旋转，这就容易因断油而使其轴承烧蚀。另外，带负荷运转的柴油机，其排气歧管温度很高，若突然停转，该处热量便传至增压器壳体上，把已经停止流动的机油熬煎成积炭。当积炭越积越多时，还会阻塞进油口，导致轴承缺油，即使进油口不堵塞，积炭也会加速轴承磨损。为此，熄火前务必让柴油机逐渐减少负荷，最后怠速运转适当时间，待增压器转子轴转速降低和机油温度有所下降后再熄火。熄火后，增压器转子轴仍会继续空转一定时间，有时可听到轻微的“嗡嗡”运转声。 3.正确的操作方法 （1）保持增压器的正常工作温度。增压器工作时，涡轮壳正常温度为400℃左右，压气机壳的温度以不烫手为合适，在使用中，若柴油机供油量过大，供油时间过晚，长时间超负荷运转或经常轰油门，都会因排气温度过高而使增压器过热，磨损加剧。若涡轮端油封失效，增压器内的机油窜入涡轮壳，随着排出气缸的高温废气一起排出，将造成机油过度消耗，排气冒烟，还造成气缸内积炭增多。（2）保持正常的润滑系统机油压力。柴油机在运转中，当润滑系统机油压力低于0.15兆帕时，应停车检查，以防增压器润滑不良而烧蚀转子轴和轴承。机油压力也不可过高，以免机油窜入涡轮室或压气机室。柴油机低速空转时间不可过长，以防机油压力过低而使增压器润滑不良。（3）加强空气滤清器的保养工作。要使喷入气缸的柴油充分燃烧，需供给大量的清洁空气。柴油机加装增压器后，
柴油机涡轮增压器的使用与保养
柴油机涡轮增压器的使用与保养 不同品牌的废气涡轮增压器(包括卡特、惠远、盖瑞特等)在各种大、中型柴油卡车、平板运输车、自卸车以及各种工程机械上应用广泛。如ZL-50装载机的上柴6135柴油机上装有GJ110、J112增压器;PY-180平地机的D6114柴油机上装有HIE增压器;解放工程王自卸车装有WHIC增压器;斯太尔重型车装有盖瑞特增压器等。它们使柴油机在结构尺寸不变的条件下明显提高功率、增大扭矩,同时降低油耗,减少排气污染,尤其在高原地区效果更加明显。在工作过程中,增压器的转速高达每分钟数万转,并且长期在排气高温下运转,因此其工作条件恶劣。上述车辆在使用中,都不同程度出现过由于增压器使用不当造成的动力下降、油耗上升,进而导致作业效率和经济效益大幅下降。笔者根据常年在工程实践中对柴油机废气涡轮增压器各种故障的研究,就其常见故障的产生原因及预防措施特作如下讨论。1 正确使用柴油机首先是柴机油的质量等级,对于低增压柴油机,应选用不低于CC级的柴机油;对于中增压柴油机,则应选用不低于CD级的柴机油。其次是柴机油的粘度等级,应根据气温条件、机件磨损状况等选用合适的粘度牌号。再次是柴机油的清洁性,因为废气涡轮增压器的转子轴与其轴承(轴套)的配合较为精密,若柴机油过脏或变质,会将杂质或磨粒等带入增压器内,轻则加速轴承磨损,重则不能形成润滑油膜而使转子轴与轴承咬死。因此一定要保持机油的清洁,经常清洁机油滤清器,及时更换变质失效的机油。2 正确的冷车起动方法车辆起动后,应让柴油机怠速运转几分钟(取决于发动机温度和外界大气温度),待机油达到一定的温度和压力,流动性能改善,增压器轴承得到充分润滑后,方可提高转速,起步行驶或投入施工作业,这一点在外界气温较低时尤为重要。对于停车时间较长(如超过数天)的车辆,起动前应该松开增压器进油管接头,向进油口加注适量与油底壳同牌号的机油,以防起动时因润滑不良而使转子轴发生烧蚀。有的用户在解放工程王自卸车上,在日本小松平地机上曾经发生过类似的情况,应该尽量避免。3 正确的熄火方法正在高速运转的柴油机,如果突然熄火,废气涡轮增压器内的机油会因机油泵停转而马上停止循环流动,但增压器的转子轴在惯性作用下仍在高速旋转,这就容易因断油而与其轴承烧死。另外,带负荷运转的柴油机,其排气歧管温度很高,若突然停转,该处热量便传至增压器壳体上,把已经停
汽车常见增压系统的概述
增压系统的概述及种类 对于广大汽车爱好者来说，增压，无疑是最让人兴奋的。将小排量引擎加以增压器之后，动力会有非常明显的提升。而增压对发动机有怎样的促进作用？机械增压、涡轮增压，有什么样的异同呢？ 我们之前介绍过压缩比的意义，为了让发动机努力工作，必须充分压缩。而为了充分压缩，也必须充分进气。 拿一部2.0升四缸发动机举例，曲轴每转一圈会有两个气缸进气，也就是1 升。在每分钟3000转时，就需要进气3立方米，每秒50升，相当于2.7 个纯净水大桶的容积。这仅仅是2.0发动机在3000转时的理论进气量，更大排量，更高转速下，流量会更大。但这些气流要通过管径只有杯子口那么大的进气管道，并被一个刻薄的节气门限制，在进入气缸之前还要经过进气门一关，所以真正进入汽缸的空气，就没有那么多了。
图中布加迪威龙的8.0T发动机，在6000转时每分钟进气量高达24m3例如，一般自然吸气发动机在怠速时，节气门只是微微打开一个角度（3-5°），进气压力在0.5bar左右（为方便解释，我们使用更直观的bar作为本篇压力单位，1bar约等于1个大气压。进气压力值为节气门与进气歧管之间位置测量），即便是急加速时，节气门开至很大位置为气缸送气，也不过0.8bar左右，平稳行驶时，进气压力又回到怠速水平，而高速区域时，进气压力会更低。 这就表示自然吸气发动机始终在低于大气压的“负压”状态下工作，没有充分的空气投入，自然不会有更好的动力产出。所以在不改变进气情况，且保证合理工况的情况下，提高功率，一般做法就是提高压缩比，或是增大排量。 然而压缩比不能无限的提高，排量也与钱有关。因此，一种相对简单且高效的方式——增压技术，广泛运用于发动机上。刚才讲过，自然吸气发动机进气是不太顺畅的，那么用一个增压器，把空气“打”到汽缸里，其结果自然很让人满意。 增压对发动机的影响 在进气压力升高之后，输入气缸的空气自然增加了一些，与空气混合的燃油自然也就增加了。所以相比自然吸气发动机，在基本不改变气缸容积的情况下，增加一个增压器，功率输出就可以升高至1.5倍非增压发动机的水平，这要比增加排量实惠得多，而且因为发动机的重量没有增加太多，操控性也得以保证。
柴油发动机增压器的发展历程
增压器的发展历程 汽车进入中国老百姓生活的历史还很短暂，大部分人对那些确保汽车正常运转的主要部件尚且没什么了解，增压器就更是个陌生的词汇了。没错，它可以带来额外的动力，却也不是每辆汽车上都能找到的常见部件。请大家多花上几分钟，了解一下这个神奇小玩艺儿的来龙去脉。 什么是增压器？简单地说，它就相当于一个鼓风机，将更多新鲜空气压入发动机的燃烧室，改善燃烧效率，从而在不改变发动机工作容积的情况下提高动力输出。一台发动机上既然可以存在机油泵、汽油泵、水泵、转向助力泵等用来“搬运”各种液体的设备，为什么不可以再增加一个“空气泵”呢？不过这听起来好像很浅显，将其从理论变为现实的过程可就曲折多了。 其实早在内燃机刚刚发明不久后19世纪末期，德国人就产生了类似的念头。不过严格来说，最早的机械增压器应该是在20世纪最初十年内由美国人查德维克（Chadwick）开发出来的，而第一个由发动机废气驱动的涡轮增压器则是由瑞士人艾尔弗兰德.布驰（Alfred Buchi）博士于1909年研究出来的。涡轮增压器的英文名称Turbocharger也是为了与Supercharger有所区分。可惜在当时，这一概念并未被多数人所接受。 直到数年后，能为发动机带来更多动力的增压器才开始逐步进入实用阶段。1925年，两艘德国船只上首次成功应用了2000马力的涡
轮增压柴油机，这也促使布驰（Buchi）博士的废气涡轮增压器很快在欧洲、美国和日本获得了生产权。从20世纪30年代开始，增压器被大量运用到船只、有轨机动车及固定式机器上。 不过，涡轮增压器最初的广泛应用却是在航空工业中。第一次世界大战期间，为了让飞机(当时都是活塞式发动机)获得更快的速度和更高的升限，军用飞机率先试探性地使用了这两种不同的增压装置。不久之后爆发的第二次世界大战进一步刺激了技术方面的长足进步。最著名的采用涡轮增压技术的大概就是二战末期美军轰炸柏林的主力轰炸机型B17---“空中堡垒”了，其动力系统安装了通用电器公司生产的涡轮增压器和Garrett生产的冷却器。而生产航空发动机的英国劳斯莱斯公司则以生产可靠的机械增压器著称，英军主力战斗机“喷火”和轰炸机“兰考斯特”，以及美军的P51---“野马”战斗机等，都装有二战期间最出色的劳斯莱斯“灰背隼”发动机。 至于在汽车领域的应用，机械增压器无疑更先得到青睐，产品成熟也相对早很多。20世纪30年代，当价格高昂的涡轮增压器仍然只被用在航空领域时，机械增压器已早就横扫欧美各大赛道了。那个年代知名度最高的两部赛车分别来自AUTO UNION(奥迪的前身)和奔驰。AUTO UNION在赛车上安装了一台增压值为1.8巴的两级机械增压6.0升发动机，压缩比9.2：1，并以甲醇作为燃料，在5000转/分时可输出520马力的最大功率，另一部同样采用两级机械增压器的奔驰M125则能释放出646马力。 涡轮增压器进入汽车爱好者的视野已是数十年以后的事情了。进
柴油机增压
课题十柴油机增压目的要求： 1．熟悉增压的目的。 2．熟悉几种增压系统的工作原理及特点。 3．掌握废气涡轮增压的工作原理。 4．了解两种废气涡轮增压特点。 5．掌握废气涡轮增压器的结构。 6．掌握离心式压气机的通流特性和喘振机理。 7．掌握增压器与柴油机的配合要求。 重点难点： 1．废气涡轮增压的工作原理及结构。 2．压气机的喘振机理。 3．增压器与柴油机的配合要求。 教学时数：4学时 教学方法：多媒体讲授 课外思考题： 1．柴油机增压的目的是什么？ 2．柴油机增压的方式有哪几种？各有何特点？ 3．比较两种废气涡轮增压方式。 4．VTR废气涡轮增压器的构造与特点。 5．喘振及发生的原因是什么？ 6．哪些运转工况易导致喘振的发生？
课题十 柴油机增压 第一节 柴油机增压系统 一、柴油机增压概述 根据有效功率的计算公式：60000 nmi V p P h e e ?=，可知，提高柴油机的有效功率有下列途径： （1）改变柴油机的结构参数i 、D 、S 、m 。增大这些参数可以提高柴油机的功率，但是提高的幅度受到多种因素的限制。 （2）提高柴油机的转速。柴油机转速的增加可以增大柴油机作功频率，提高功率。但转速增加会使磨损增加，柴油机的惯性力增加，使柴油机寿命缩短，可靠性变差。对于船用主机还受到螺旋桨效率的限制，因而这种方法也是有限度的。目前新型船用低速柴油机大多降低转速以获得更高的经济性。 （3）提高平均有效压力p e 。提高平均有效压力p e 可以增加柴油机的功率。对p e 影响最主要的因素是新气的密度。提高进气密度，就可以增加气缸充气量，使更多的燃油完全燃烧，从而大幅度提高柴油机的功率。而空气密度的增加对以通过提高进气压力和降低进气温度来实现。 所谓增压，就是用提高气缸进气压力的方法，使进入气缸的空气密度增加，从而可以增加喷入气缸的燃油量，以提高柴油机的平均指示压力p i 和柴油机的平均有效压力p e 。柴油机的增压程度一般以增压度来表示，增压度是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。 由于空气在增压器中被压缩时压力和温度是同时升高的，这就影响了空气密度的增加和增压的效果。因此，在增压器后都设有中冷器以降低空气温度，提高空气密度。通常中冷器都是以海水来冷却的。中冷的另一个作用是降低柴油机的循环平均温度。 二、柴油机增压系统 1．机械增压（图10-1） 增压器直接由柴油机驱动。显然这种增压形式将消耗柴油机的有效功率。随着增压压力的提高，柴油机所消耗的功率随之增大。因此机械增压只适于增压压力小于（0.15～0.17）MPa 的低增压柴油机。 2．废气涡轮增压（图10-2） 利用柴油机排出的废气吹动涡轮机，由涡轮机带动增压器。显然，这种增压形式可以从废气中回收部分能量，不仅提高了柴油机的功率，还提高了动力装置的经济性，因而获得广泛应用。 3．复合增压 这种增压形式既采用涡轮增压，又采用机械增压。根据两种增压器的不同布置方案，可分为串联增压和并联增压。
浅谈汽车涡轮增压柴油发动机的正确使用
浅谈汽车涡轮增压柴油发动机的正确使用 陈学周 （广西运德集团北海汽车运输有限公司，广西北海 536000） 【摘 要】从汽车涡轮增压柴油发动机基本构造入手，针对其使用和保养要求，对常见故障进行分析，提出正确的使用方法和注意事项，确保增压柴油发动机的性能良好。 【关键词】涡轮增压；柴油发动机；维护使用 【中图分类号】U464.17 【文献标识码】A 【文章编号】1008-1151(2010)11-0116-01 柴油机由两大机构和四大系统组成，即由曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系和起动系组成。四冲程柴油发动机的增压多采用废气涡轮增压器，主要由涡轮机、中间体和压气机三大部分组成。随着增压柴油机在汽车上的广泛使用，较自然吸气柴油机而言，增压柴油机功率、扭矩、各机件的受力、负荷都很大，正确地使用增压柴油机，能提高车辆使用率，为车辆运输经营者带来较好的经济效益。 （一）使用要求 1.使用优质润滑油，使用发动机厂家指定的机油滤清器、柴油滤清器及优质空气滤清器，这是必不可少的前提条件，价格虽然贵一些，但质量有保障。 2.每行驶１万公里，更换机油滤清器、柴油滤清器和润滑油，并调整气门间隙。气门间隙对发动机动力、燃油经济性影响很大，所以必须按规定值给予调整，并勤吹空滤。 3.每行驶３万公里，除更换润滑油、机柴滤、调气门外，无论有无故障，必需拆卸油底壳，检查机油泵压力、大、小瓦的工作、磨损情况，并检查冷却活塞的机油喷嘴有无断裂，很多增压柴油机采用内冷式活塞，需要机油经喷嘴喷向活塞顶部降温，减小活塞顶部的热负荷，喷嘴断裂将不能冷却活塞，在发动机高温大负荷时，易造成拉缸。 4.每行驶6万公里，除去做完上面所提及的检查、保养工作外，需要检查、调整喷油泵供油提前角度和喷油器压力，当供油提前角度调整过3次时，应毫不犹豫更换提前器，提前器寿命已经到了，供油角度对发动机性能影响很大，精确的供油角度是发动机强劲动力的保证。 5.在增压器工作正常时，不要拆卸搞保养，增压器为一次性使用，当发动机处于标定转速时，增压器转速可达每分钟10万转以上，因此对增压器涡轮、压汽轮上的动平衡要求很高，画蛇添足的拆卸增压器除尘、除积碳，会破坏动平衡，缩短使用寿命。 6.维修发动机时，尽可能使用发动机厂家提供的配件，确保各机件配合精密度，拆卸发动机后，各个零部件的应这样清洁:清洗油粗洗---高压水细洗---压缩空气吹干待装配。清洁卫生是维修发动机最基本的条件。 （二）损坏原因 1.使用和保养不当是柴油机增压系统故障频繁的主要原因 由于在柴油机上增加了增压系统，而增压器转子的工作转速极高（100000r/min以上），转动惯性较大，增压器布置于发动机的上部，润滑油路较长，转子轴承的冷却及润滑条件不好，排气温度高，工作环境恶劣，一般与所配柴油机共用一个机油泵。这样的特点，对使用环境及使用者的素质要求较高，增压器对工作环境的恶化非常敏感，如使用和保养不当，增压器极易发生故障和损坏。增压系统故障的主要表现形式为： （1）增压器轴承异常磨损，烧死； （2）功率下降，油耗增高，冒黑烟，冒蓝烟，噪声异常，增压器喘振； （3）增压器润滑系统漏油； （4）增压器叶片扭曲、断裂以及异常磨损。 增压器轴承异常磨损、烧死和润滑系统漏油一般是因为润滑油不洁净，外来杂物进入润滑系统；或由于使用者不了解车用增压柴油机增压器的结构及原理，为了省油，在平坦道路上习惯“加速—熄火—空挡滑行”或在下长坡时采用“熄火—空挡滑行—点刹”的方式行驶，有时甚至在发动机大负荷、高转速情况下突然熄火。这样的后果在于机油泵已经停止工作，但增压器转子仍高速旋转，高速旋转的转子轴承由于得不到润滑油的充分润滑和冷却，会因温度过高干磨而烧死。 对于排烟异常、功率下降、油耗增高以及噪声异常等故障，排除了柴油机本身的原因（如活塞、活塞环和气门磨损，机体和缸盖漏水，烧机油等）之后，就应该分析为增压系统的原因。通常是增压器润滑油泄漏，润滑油流入气缸燃烧，或进排气管路和空气滤清器堵塞，造成进气量不足，燃料无法充分燃烧而导致上述故障的。 对于叶片扭曲，异常磨损以及断裂则主要是由于空气滤清器破损，泥砂和异物被吸入进气管路与叶片发生碰撞而造成的。 2.设计不完善是造成零部件异常损坏的客观原因 柴油机增压后，提高了充气密度，增加了每个工作循环进气量及每个工作循环的供油量，柴油机气缸的工作环境与原来非增压的有很大的区别。由于气缸平均压力升高，喷油压力上升，喷油延迟、滞燃期和燃烧持续期明显缩短，燃烧放热率在高速区呈单峰曲线。水温和油温升高，润滑条件恶化，轴承单位面积承压增高，使柴油机的主要运动件机械负荷和热负荷（平均值）增加，零件的刚度与强度下降。构成气缸工作容积的零件受热增加，受力变形加剧，这些都是车用增压柴油机故障率上升的客观原因。 （三）为了尽量减少增压柴油机系统出现故障，应遵守以下的使用方法及注意事项 1.在使用前必须认真阅读增压发动机的（下转第123页） 【收稿日期】2010-08-25 【作者简介】陈学周，供职于广西运德集团北海汽车运输有限公司。 - 116 -
柴油机涡轮增压器常见故障排除
柴油机涡轮增压器常见故障排除 摘要：涡轮增压器已成为柴油机实现节能减排必不可少的部件，对涡轮增压器常见故障进行了分析并提出了具体的解决措施 柴油机涡轮增压器是一种利用柴油机排气中的剩余能量来工作的空气泵，一些人员对柴油机废气涡轮增压器不是很了解，在使用上还存在着许多问题，造成了涡轮增压器的早期损坏，影响了其性能的发挥，文中对柴油机废气涡轮增压器的常见故障和正确使用作一简要介绍。涡轮增压器如果出现故障会引起柴油机动力下降，油耗增加、冒黑烟、漏油工作不稳定以及产生异响等，应及时予以诊断排除。专题一增压器工作噪声过大 1.1故障现象及原因 增压器在转动中噪声过大，有金属的撞击或摩擦声，严重时伴随强烈振动，主要原因如下： （1）柴油机到增压器间排气管路不密封。 （2）叶轮变形、叶轮与壳体乱碰、工作中气体的运动变化使增压器强烈振动并产生高频噪声。 （3）浮动轴承润滑不良。 （4）转子轴严重磨损、浮动轴承间隙过大、涡轮叶片损坏、轴承损坏、涡轮转子积炭，使转子总成动平衡遭到破坏。 1.2 故障排除 （1）检查空气滤清器是否阻塞、压气机进气口管道，和机壳以及柴油机排气系统中是否有异物、柴油机进排气管到是否松动，根据情
况进行清理或紧固。 （2）若噪声是周期性异响可能是油泥灰尘沉积所致，应清理叶轮、涡轮壳中过厚的积炭。 （3）若异响明显表现出金属摩擦声，应检查增压器润滑是否良好、轴承是否松动，叶片是否变形、叶轮与壳体是否相摩擦、径向和轴向间隙是否超限，必要时分解检查，更换损坏的机件。 （4）若增压器针振动强烈，则是由于转子轴总成不平衡或浮动轴承损坏所致，应分解增压器，检查器内部机件是否存有异物或被损伤，并视情况更换损坏的零件。 专题二压气机喘振 2.1故障现象及原因 柴油机在工作过程中，涡轮增压器气端发出如气喘的异响，压气机的出口压力显著下降并伴随着压力波动，导致柴油机工作不平稳、功率下降、排气冒黑烟等现象，故障主要原因如下： （1）高速运转的柴油机突然熄火或卸载。 （2）大气温度变化使工作点发生变化，如冬季对增压器进行了配合试验，在夏季也可能发生喘振。 （3）压气机通道、进气管及涡轮出口通道有严重的油泥污物，使进气不畅。 （4）涡轮叶轮或压气机叶轮的叶片被进入的异物损坏，或因装配不当使涡轮、压气机转子失去动平衡或旋转件与固定件摩擦碰撞。（5）空气滤清器滤芯严重堵塞、进气胶管严重老化或吸扁等。
涡轮增压技术论文(完整版)
美国汽车工程师学会 摘要 涡轮增压直喷共轨发动机相比其他自然吸气的发动机有较多的益处，不仅在功率和扭矩输出性能上具有较大的提升，同时，在燃油消耗率和排放方面也有很大的改善。这些技术也会让发动机在较稀薄的空燃比下运转成为可能，因而可以减小有害颗粒物的排放并实现通过更高的EGR流量。 在本篇著作中，为了改善输出功率和扭矩，一台搭载货车平台的两缸自然吸气的直喷共轨发动机配备了涡轮增压器，结果配备这种发动机的整车能承载较大的负重。带涡轮增压器的发动机和自然吸气的发动机本体构造和硬件配置保持不变。固定搭配，废气阀控制增压器使用时通常配有中冷器 在采用了带废气阀控制的增压器后，可以使自然吸气发动机的比功率提升20KW/lit,最大比扭矩提升60.5Nm/lit,，燃油消耗率和排放同样得到改善，同时，最大爆发压力和涡轮进口温度报纸在系统限值内。通过减小压缩比，额定功率可提高超过80%，扭矩提升接近110%。在这个NA发动机上配备VGT的增压器及减小压缩比，可使额定功率和扭矩很好的提升大约140%和130%，在燃油经济性、排放、噪声方面获得较高的利益。 在发展中国家，应用到装载车或乘用车单缸或两缸发动机，这些是典型的自然吸气，并且通常不能达到排放规范，因此，涡轮增压技术对其改善动力性和满足排放法规的要求有着重要里程碑的意义。 引言 为满足欧四或更高的排放法规要求，在直喷柴油机的优化设计上，涡轮增压技术是达到高的升功率其中一个很重要的手段。对于输出的升功率小于50kw/lit,可能会用到废气旁通阀。带废气阀的增压器对于提高额定功率、最大扭矩及排放提供了有效的成本措施。随着进气流量的调整匹配涡轮和压气轮的截面也是至关重要的。较大的压气机气缸在高速时有较多的空气流量，但是在低速负荷点有反作用。大点的涡轮壳体直径由于较低的泵气损失从而改善了高速时的进气流量和燃油消耗率。