第三章 废气涡轮增压.ppt

本章要求:
了解:发动机增压方式。
理解:涡轮增压器的结构和工作原理。
掌握:离心式涡轮增压器的原理,增压发动机的特点。
第三章发动机增压
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一、提高发动机功率的方法可由下列公式给出:
第1节发动机增压概述
而
1、改变发动机的结构参数。如增加气缸数i,增大气缸直径D、活塞行程S和减少冲程数τ等。
受到重量、体积、安装等条件的限制。
式中: 为过量空气系数; 为进气密度。
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利用增压器将空气或可燃混合气压缩后送入发动机气缸。
定义:
2、提高发动机转速n和活塞平均速度Cm。
3、提高发动机平均有效压力pme。
受到充量系数φc、ηm和机械强度、使用寿命、噪音等的限制。
具体可通过减少过量空气系数φa、提高充量系数φc和进气密度ρs来实现。
二、进气增压:
增大每循环进入气缸新鲜气体的密度,使实际充量增大,从而改善发动机的动力性和经济性。
作用:
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发动机增压后增加的功率与增压前功率之比,用来表示增压后功率提高的程度。
1、增压度:
式中: 为增压后功率; 为增压前功率。
一般车用发动机增压度在10%-60%的范围内。
发动机增压后气体压力与增压前气体压力之比,用来表示增压强度。
2、增压比:
式中: 为增压后气体压力; 为增压前气体压力。
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(1)按增压度来分:
3、增压的种类:
低增压:
中增压:
高增压:
超高增压:
(2)按增压系统结构来分:
A、机械增压:
特点:
缺点:
压气机由曲轴通过传动装置来驱动。
pk不宜过大(160-170kPa),否则会使比油耗上升。
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B、废气涡轮增压:
利用排气推动涡轮,带动压气机压缩空气。
原理:
充分利用废气能量,可提高功率30%-50%,降低油耗5%(增压度通常在3-5,若要提高则需采用多级串联)。
特点:
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C、复合增压:
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D、气波增压:
曲轴驱动一个特殊转子,利用高压废气脉冲迫使空气被压缩,从而提高进气压力。
原理:
结构简单,加工方便,低速转矩性能好;但体积大、噪音大,且易受进、排气阻力的影响。
特点:
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4、废气涡轮增压与其他增压方式相比
优点有:
(1)发动机结构无须做重大改变,且增压器体积小、重量轻,且易实现高增压;
(2)由于驱动能量来自废气,相对减少了机械损失(泵气损失)和热损失,提高了机械效率和热效率(油耗降低5%-10%);
(3)能降低排气噪音和烟度;
(1)增加了进、排管路,使加速反应滞后;
(2)热复合严重,对大气温度和排气背压敏感;
缺点有:
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第2节废气涡轮增压器基本结构和工作原理
一、基本结构:
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