【正文】 卻水系統(tǒng)，故 它只能用于固定式工業(yè)用柴油機或船用發(fā)動機。 吉林農業(yè)大學發(fā)展學院 畢業(yè)設計論文 (2)水對空中間冷卻器 。 3. 1中冷器 氣體經過壓縮后溫度有很大的提高，即使是低增壓度，一般也 高出 6080℃以上，升溫 將造成發(fā)動機功率降低，效率降低。由于裝在汽油機上爆震傾向大大增強，而目‘ 汽油機的轉速和功率范圍寬，系統(tǒng)比較復雜，所以目前應用較少，只有少數(shù)高級轎車安裝，但是隨著技術的不斷提高，應用會越來越廣?；蛘哒f， 1臺小排量的發(fā)動機經增壓后，可以產生較 大排量發(fā)動機相同的功率 。相對于柴油機而言，汽油機在小排量，尤其是轎車發(fā)動機領域，有其獨特的應用優(yōu)勢及地位，所以汽油機的增壓研 究 對于節(jié)約能源及提高汽車性能都具有重要意義。 （一） 、 汽油機廢氣渦輪增壓研究意義 1增壓技術首先在柴油機領域得到發(fā)展，目前工業(yè)發(fā)達國家大中功率柴油機已全部采用增壓技術，中小型車用柴油機增壓也達 80%。 廢氣渦輪增壓不僅不像機械增壓那樣要消耗發(fā)動機一部分輸出功率，而且還能充分利用廢氣能量，特別是充分利用排氣脈沖能量。當進入市區(qū)行駛時，截斷增壓，發(fā)動機排氣總量減小，亦可減輕城市污染。若進一步改進增壓器、化油器及排氣管布置，污染還能進一步減輕。對于高原行車，由于空氣稀薄，明顯地感到動力不足。 ⑥ 降低發(fā)動機的結構比重量 (公斤 /馬力 )。隨著廢氣渦輪增壓器的設計、制造以及材料等問題的解決，使增壓柴油饑達到較高的性能指標，并成功地應用到載重汽車和小客車上。 matching 吉林農業(yè)大學發(fā)展學院 畢業(yè)設計論文 目 錄 引言 一、 廢氣渦輪增壓系統(tǒng)的概述…………………………… 1 （一） 汽油機廢氣渦輪增壓研究的意義………………………… 3 （ 二 ）汽油機廢氣渦輪增壓研究的現(xiàn)狀 ………………… ……………… 3 （三）廢氣渦輪增壓技術………………………………………… 4 二 、 廢氣渦輪增壓器的應用組成及工作原理 （一）組成結構特點……………………………………………… 11 （二）工作原理…………………………………………………… 12 三 、 汽油機渦輪增壓系統(tǒng)存在的問題及研發(fā)方向 （一）抑制爆燃燃燒和降低熱負荷……………………………… 12 （二）改善渦輪增壓汽油機的扭矩特性………………………… 14 （三）改善渦輪增壓的加速度…………………………………… 15 四、未來廢氣渦輪增壓的發(fā)展趨勢 ………………… …… 16 五、結論 ………………………………………………………… 21 六、參考文獻 …………………………………………………… 22 附錄一英文原文 附錄二英文譯文吉林農業(yè)大學發(fā)展學院 畢業(yè)設計論文 引 言 隨著人們節(jié)能意識逐漸增強，環(huán)保部門制定的排放法規(guī)的日益嚴格，增壓技術越來越受到重視。gasoline engine?！?熱負荷 】 。而渦輪增壓器的尺寸可以再大一些，去彌補高轉速是的動力空檔，從而達到一個從低到高轉速的全段又一動力表現(xiàn)。 發(fā)動機 廢氣渦輪增壓器 是汽車制造業(yè)百年最杰出的作品之一，近 20 年在車用發(fā)動機上越來越多的被采用，甚至 CNG汽車，微型汽車和摩托車上也出現(xiàn)了渦輪增壓器?，F(xiàn)在已經有了 TSI的新技術。 汽車采用增壓技術后，動力性，經濟性不但得到了顯著提高 而目 ?排放性能 也有所提高，這對消除油價飛漲滿足日益嚴格的排放法規(guī)來說是十分 重要的?！?爆震 】 。turbocharging。在各種增壓方式中，廢氣渦輪增壓由于不消耗有用功，被人們廣泛應用。經過國內外的大量試 fi}JYL研完表明，廢氣渦輪增壓應用在汽油機上具有一系列優(yōu)點 : ① 提高發(fā)動機的升功率， ② 提高發(fā)動機的低速扭矩性能， ③ 提高發(fā)動機的燃料經濟性能 。 一、 汽油機廢氣渦輪增壓 系統(tǒng)的概述 裝有廢氣渦輪增壓發(fā)動機的汽車，其動力性能大為改善。當海拔每升高 100 公時，吉林農業(yè)大學發(fā)展學院 畢業(yè)設計論文 發(fā)動機功率將降低 10%0增壓技術不僅能補償發(fā)動機因海拔升高而下降的功率，還可以提高之。其主要 原因在于增壓時，燃料與空氣混合較好，燃燒較為完全。 對非增壓發(fā)動機來說，降低壓縮比會降低熱效率，最終使發(fā)動機經濟性變壞。這就是廢氣渦輪增壓發(fā)動機經濟性較好的理論基礎。汽油機增壓的發(fā)展相對較晚，技術水平也落后于柴油機。 （二） 汽油機廢氣渦輪增壓研究現(xiàn)狀 經過 80 多年的不斷發(fā)展，特別是 20 世紀 90 年代以來，由于 CAD/ CAM，電控、材料和制造技術等科學技術的迅速發(fā)展，許多相關學科領域的成果被大景用于增壓技術領域，從而出現(xiàn)多種增壓方式。試驗證明由于渦輪增壓發(fā)動機的燃燒比較完全，排煙濃度降低，廢氣中 CO 和 HC 含量明顯減少， NOx含量也大為改觀，對減少汽車排氣污染有利。裝在柴油機上不存在什么大難題所以普及很廣，在重型柴油機上已經達到了 100%，而目‘目前已向小型柴油機迅速發(fā)展。為此需將吸入的空氣在中冷器中再次冷卻，使密度增加，從而使功率、扭矩相應增加。 (3)油對空中間冷卻器。油對空中間冷卻器和 水對空中間冷卻器相似。 (2)在進氣管前段設置一個風扇，有專用電機 lx 動，冷卻效果最 好，但是設計復雜。 吉林農業(yè)大學發(fā)展學院 畢業(yè)設計論文 目前車用發(fā)動機常用的是水冷，原因是其設計簡單，體積小，容 易布置。這樣又出現(xiàn)將柴油機高速高負荷時增壓過高，增壓器轉速過大的問題。 從熱力學觀點來看，放增壓空氣比放排氣更不理想，但實際上兩者對油耗率的影響差別不大。 燃 氣 在 渦 輪 中吉林農業(yè)大學發(fā)展學院 畢業(yè)設計論文 膨脹作功驅動同軸上的壓氣機葉輪而旋轉。經化油器與燃料混合后導人氣缸燃燒。回油管路應暢通。對于使用多個化油器的發(fā)動機，將給增壓器的布置帶來很大困難。混合氣行程短，發(fā)動機靈敏性較好， ②空氣經壓縮后溫度升高，有利于燃料的汽化， ③發(fā)動機回火，不易損壞壓氣機葉輪， ④增壓器發(fā)生故障，易于與發(fā)動 機脫開。其優(yōu)點是 : 1)不用考慮化油器的密封問題， 2)混合氣經壓氣機的攪動，霧化混合較好 。 (3)、當節(jié)流閥開度較小時，進氣管真空度傳 至壓氣機中，將增壓器潤滑油吸出，卷人氣缸，增加潤滑油消耗，影響發(fā)動機的正常燃燒。 進氣旁通閥 5的作用是生 l鐫節(jié)流閥突然關閉的時候 (如汽車的加速換檔過程 )，增壓器的轉子在慣性力的作用下仍在高速運轉，繼續(xù)向發(fā)動機送氣，而此時韋流閥已關閉，氣流無路可走，壓氣機阻力增吉林農業(yè)大學發(fā)展學院 畢業(yè)設計論文 加，容易引起其喘振。進氣旁通閥的另一個作用就是當增壓壓力達到額定值 后，將克服彈簧力與進氣壓力之和，閥門打開，進氣旁通達到限制增壓壓力的目的，它與廢氣旁通閥配合作用，共同來調韋增壓壓力。過壓開關 5 的作用是當增壓壓力超過。 3GJ型和 K27型渦輪增壓器的主要性能參數(shù) 見表 1。 三 、汽油機廢氣渦輪增壓 存在的問題及研發(fā)方向 （一） 抑制爆展燃燒和降低熱負荷 汽油機最大增壓壓力尸 *主要是受爆震的限制，而增壓后爆震加劇的最大原因是由于熱負荷增加，兩者是密切相關的。但汽油機的壓縮比本來就比較小，處于對經濟性很敏感的區(qū)域， 。po0k 3汽油機廢氣渦輪增壓的障礙 廢氣渦輪增壓技術和廢氣渦輪增壓器在柴油車上已經得到大量的使用和裝配，是柴油車發(fā)展的一種必然趨勢。理想的點火提前角是調整到即將爆震而尚未爆震時，此時動力性 . 安裝中冷器對增壓空氣進行中冷是十分有效的，不僅與柴油機有相同效果，對功率的增加、熱負荷的降低都是十分有利的，而且對于防止爆震也是非常有效的。扭矩 特性較差的原因是隨著轉速增加，負荷的提高，排氣溫度也相應升高，渦輪進口熔值增加，增壓器轉速提高，增壓壓力尸 *上升，相應扭矩增大。 。節(jié)流法結構簡單，但效果遠不如放氣 法強。 。汽油機的增壓吉林農業(yè)大學發(fā)展學院 畢業(yè)設計論文 滯后問題更顯得突出，因為汽油機本身的慣性小，靈活性強，轉速范圍寬廣，所以對增壓器的反應要更高。因此任何有利于減小進排氣系統(tǒng)容積的設計都有利于縮 短滯后期。排氣管應該短，管子直徑應該小，也就是排氣管的容積較小，并且應能很好地將各缸的壓力脈沖無干擾地引人渦輪。而壓氣機在 節(jié)氣門之前時，進口壓力 Pi Po，但必須壓縮到高于 P*的壓力，經節(jié)流后降到尸 *值。為了提 高渦輪增 壓器的經濟性能，近十幾年科研工作者進行了大量的研究， 其中可變噴嘴環(huán)截而渦輪增壓器是呼聲最高的，許多國家都進行了研 究并取的了很大的進步。 20 世紀 80 年代末，清華、西安交大等幾家高等院校和內燃機廠也相繼對 49ZQ 汽油機進行增壓研究川。吉林農業(yè)大學發(fā)展學院 畢業(yè)設計論文 現(xiàn)在，國內已開發(fā)出轎車用增壓柴油機和汽油機產品，如帕薩特一領馭 、大眾一速騰 1. 8T、奧迪 A6L 2. OT 等均采用了渦輪增壓技術。 由大眾集團主產的、世界上首臺新型帶渦輪壓的直噴汽油發(fā)動機已于 2020 年問世 。通過引人渦輪增壓器，汽車制造商可以提供較小排量的汽油機。 吉林農業(yè)大學發(fā)展學院 畢業(yè)設計論文 日本馬自達汽車公司日前宣布，該公司成功開發(fā)了排量為 L的直噴式渦輪增壓汽油機 13VDT，命名為 MZR2. 3 DISI TURBO，并裝備在馬自達 speed Atenza轎車上。直噴系統(tǒng)以最大 11. 5 MPa的高壓向缸內噴射燃料，通過利用氣化吸熱，強化缸內冷卻效果，提高了混合氣體的填充效率。相同功率情況下，除了燃油經濟性收益外，渦輪增壓發(fā)動機在排量方面可縮小約 30%。 吉林農業(yè)大學發(fā)展學院 畢業(yè)設計論文 。汽油機混合氣的濃度范圍窄 (過量空氣系數(shù) a二 )，燃燒時的過量空氣少，造成單位數(shù)量混合氣的發(fā)熱量大。與柴油機相比，汽油機的轉速范圍寬，從低速到高速混合氣質量流量變化大。同時增壓作為高海拔地區(qū)功率恢復的一種措施而顯示出了獨特的優(yōu)越性。 吉林農業(yè)大學發(fā)展學院 畢業(yè)設計論文 〔參考文獻〕 [1]賈東紅，高桐生 .49ZQ 汽油機廢氣渦輪增壓中一些問題 的探討 .[J].小型內燃機， 1991， (6). [2]王恩華，周明 .可變渦輪增壓器與發(fā)動機匹配分析【 J]. 車用發(fā)動機， 2020， (4)。 ⑤ reduce engine noise value。. Smalldisplacement engine fitted with a car driving on the highway, access to a larger momentum boost performance。 test proved that the turbocharged engine bustion more plete, reduce the concentration of smoke, CO and HC emissions were significantly reduced, NOx content is also greatly improved, enabling the reduction of automobile exhaust addition, lower rate of pressure rise due to bustion, engine soft, noise is relatively small。now has been the rapid development of small diesel engine. (C) of the exhaust turbocharger technology With intercooler and turbocharger discharge valve, designed to be simple, and can guarantee a good low Speed torque and high