废气涡轮增压资料PPT教学课件
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4）增压比πb：增压压力与环境条件下大气压 力或增压器进口压力之比，即
πb＝pk／po，pk—增压压力；po—环境条件 下大气压力或增压器进口压力
2020/10/16
来自百度文库
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2增压的分类
1）驱动增压器所用能量
(1)机械增压：消耗柴油机有效功率，只提高功 率不提高经济性，有往复式、离心式、转子式， 目前柴油机已不用
2020/10/16
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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
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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
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5）适合气缸数是3的倍数的柴油机。如二冲程6 缸机发火顺序为1－6－2－4－3－5，四冲程6 缸机发火顺序为1－5－3－6－2－4，则1、2、 3缸为一组，4、5、6缸为一组，涡轮机转速在 柴油机一个工作循环中变化3次
6）二冲程机脉冲增压系统采用多台废气涡轮增 压器，四冲程机只用一台
听到钝重的嗡嗡声说明增压器失去动平衡 3特别注意轴承的润滑
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THANKS
FOR WATCHING
演讲人: XXX
（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
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3）中冷器中冷
中、高增压柴油机在增压后必须采取的措 施，设在增压器后，作用： （1）降低空气 温度，提高空气密度；（2）降低柴油机的循 环平均温度，降低柴油机热负荷
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三、废气涡轮增压器构造 组成: 废气涡轮、离心式压气机 1、轴流式废气涡轮机
由涡轮进气箱、喷嘴环、工作叶轮、隔热 墙、排气箱等组成
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2、离心式压气机
主要由进气消音器、进气箱、压气机叶 轮（前弯的导风轮和半开式工作轮组成）、 扩压器、排气箱（排气蜗壳）等组成
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3、轴承
1）按位置分外支承式和内支承式两种。外支承 式：
（1）优点－转子稳定性好，轴承受高温气体影 响较小，便于密封，有利于增加轴承寿命
（2）缺点－结构复杂，重量、尺寸大，清洗困 难
2）压气机端轴承
止推轴承，承受转子径向与轴向负荷，并 给转子轴向定位
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
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二、废气涡轮增压的两种基本形式
1定压涡轮增压
1）特点：各缸排气管连接到一根共用的排气 总管，废气以基本不变的速度和压力进入涡 轮。废气能量利用最差（只利用E2，没有利 用E1）。用于高增压机（易于高增压发展）
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图4－17 VTR－4系列增压器剖视图 23-隔热墙；25－压气机叶轮；26－压气机导风轮；29－涡轮机叶轮；32、33－滚动轴承；41、45－油封；42、43、44－气 封；47、48－滑油泵；51－进气箱；52－喷嘴环；61－排气箱；74－进气蜗壳；79－扩压器；81－消音器；82－进气箱
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2）优点：涡轮机转速稳定，效率高，增压系 统布置方便
3）缺点：低负荷性能差，变工况运行时的动 态响应能力差
改善措施：另设辅助风机来满足低负荷时的 扫气需要
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2脉冲涡轮增压
1）特点：排气管必须分组并且应短而细（产生 压力波），弯头要少，通道光滑成流线型，涡 轮尽量靠近排气口。进入涡轮机的废气压力是 脉动的。废气能量利用较多（100％E2，40－ 50％E1）。适用低、中增压
废气涡轮增压
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一、柴油机增压的概述
1增压、增压度、中冷器
1）增压：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pi和柴油机的平均有效 压力pe
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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）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
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五、增压器的日常管理 1运行中注意参数的测量、记录和调整 2运行时注意运转是否平稳和有无异常声响。
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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
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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）优点：废气能量利用较多，工作能力大（随 增压压力升高优势逐渐降低）
3）缺点：效率较低，增压布置困难，对排气管 要求较高，拆装检修不便，管理要求高
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4）排气管分组
（1）目的：防止排气相互干扰
（2）要求：每组最多3个气缸（多于3缸排气 重叠而干扰；少于3缸废气不能连续供给， 涡轮工作不稳定，损失大）
(2)废气涡轮增压：利用废气吹动涡轮机，由涡 轮机带动压气机。不仅提高功率也提高经济性， 但机械负荷、热负荷增加。应用广泛
(3)复合增压：既采用涡轮增压又采用机械增压
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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－
πb＝pk／po，pk—增压压力；po—环境条件 下大气压力或增压器进口压力
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2增压的分类
1）驱动增压器所用能量
(1)机械增压：消耗柴油机有效功率，只提高功 率不提高经济性，有往复式、离心式、转子式， 目前柴油机已不用
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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
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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
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5）适合气缸数是3的倍数的柴油机。如二冲程6 缸机发火顺序为1－6－2－4－3－5，四冲程6 缸机发火顺序为1－5－3－6－2－4，则1、2、 3缸为一组，4、5、6缸为一组，涡轮机转速在 柴油机一个工作循环中变化3次
6）二冲程机脉冲增压系统采用多台废气涡轮增 压器，四冲程机只用一台
听到钝重的嗡嗡声说明增压器失去动平衡 3特别注意轴承的润滑
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演讲人: XXX
（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
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3）中冷器中冷
中、高增压柴油机在增压后必须采取的措 施，设在增压器后，作用： （1）降低空气 温度，提高空气密度；（2）降低柴油机的循 环平均温度，降低柴油机热负荷
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三、废气涡轮增压器构造 组成: 废气涡轮、离心式压气机 1、轴流式废气涡轮机
由涡轮进气箱、喷嘴环、工作叶轮、隔热 墙、排气箱等组成
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2、离心式压气机
主要由进气消音器、进气箱、压气机叶 轮（前弯的导风轮和半开式工作轮组成）、 扩压器、排气箱（排气蜗壳）等组成
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3、轴承
1）按位置分外支承式和内支承式两种。外支承 式：
（1）优点－转子稳定性好，轴承受高温气体影 响较小，便于密封，有利于增加轴承寿命
（2）缺点－结构复杂，重量、尺寸大，清洗困 难
2）压气机端轴承
止推轴承，承受转子径向与轴向负荷，并 给转子轴向定位
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
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二、废气涡轮增压的两种基本形式
1定压涡轮增压
1）特点：各缸排气管连接到一根共用的排气 总管，废气以基本不变的速度和压力进入涡 轮。废气能量利用最差（只利用E2，没有利 用E1）。用于高增压机（易于高增压发展）
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图4－17 VTR－4系列增压器剖视图 23-隔热墙；25－压气机叶轮；26－压气机导风轮；29－涡轮机叶轮；32、33－滚动轴承；41、45－油封；42、43、44－气 封；47、48－滑油泵；51－进气箱；52－喷嘴环；61－排气箱；74－进气蜗壳；79－扩压器；81－消音器；82－进气箱
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2）优点：涡轮机转速稳定，效率高，增压系 统布置方便
3）缺点：低负荷性能差，变工况运行时的动 态响应能力差
改善措施：另设辅助风机来满足低负荷时的 扫气需要
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2脉冲涡轮增压
1）特点：排气管必须分组并且应短而细（产生 压力波），弯头要少，通道光滑成流线型，涡 轮尽量靠近排气口。进入涡轮机的废气压力是 脉动的。废气能量利用较多（100％E2，40－ 50％E1）。适用低、中增压
废气涡轮增压
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一、柴油机增压的概述
1增压、增压度、中冷器
1）增压：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pi和柴油机的平均有效 压力pe
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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）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
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五、增压器的日常管理 1运行中注意参数的测量、记录和调整 2运行时注意运转是否平稳和有无异常声响。
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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
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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）优点：废气能量利用较多，工作能力大（随 增压压力升高优势逐渐降低）
3）缺点：效率较低，增压布置困难，对排气管 要求较高，拆装检修不便，管理要求高
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4）排气管分组
（1）目的：防止排气相互干扰
（2）要求：每组最多3个气缸（多于3缸排气 重叠而干扰；少于3缸废气不能连续供给， 涡轮工作不稳定，损失大）
(2)废气涡轮增压：利用废气吹动涡轮机，由涡 轮机带动压气机。不仅提高功率也提高经济性， 但机械负荷、热负荷增加。应用广泛
(3)复合增压：既采用涡轮增压又采用机械增压
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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－