【正文】 渦輪增壓相比，其低速增壓效果更好。近來由于汽油機的轉(zhuǎn)速范圍越來越寬，渦輪增壓器與其匹配存在一定的困難，再加上小轎車對加速性的要求也越來越高。早期較多采用離心式壓氣機，近年來發(fā)展了各種轉(zhuǎn)子式、葉片式增壓器。（2） 機械增壓:通過發(fā)動機直接驅(qū)動壓氣機，以提高進氣壓力的增壓方式。增壓后發(fā)動機功率的增長程度常以增壓度表示， （13） 式中增壓后的充氣密度 增壓前的充氣密度 由公式可以看出，增壓度的大小取決于充氣密度的提高程度，而，故充氣密度的提高，除了提高進氣壓力以外，還可以降低進氣溫度。= （12）式中 燃料低熱值 過量空氣系數(shù) 燃燒lkg燃料所需理論空氣量 發(fā)動機指示效率 發(fā)動機機械效率 發(fā)動機的充氣效率 氣缸中的充氣密度 式中，及是常數(shù)，而對于非增壓四沖程柴油機。提高轉(zhuǎn)速時升功率提高的幅度不大，因為其受到燃燒惡化、容積和機械效率的急劇降低、使用可靠性下降、發(fā)動機振動和噪聲加大以及工作壽命縮短等原因的限制。本課題針對發(fā)動機廢氣渦輪增壓技術(shù)，闡述其工作原理，介紹了廢氣渦輪增壓的增壓器和發(fā)動機的匹配過程，探討了渦輪增壓技術(shù)特點、優(yōu)勢，分析了增壓技術(shù)的發(fā)展趨勢。而且汽油機空燃比由于工作循環(huán)的性質(zhì)決定，仍需限制在較濃的狹窄范圍內(nèi)，又不能用較大的氣門重疊角使較多的掃氣空氣來降低燃燒室零件和排氣的溫度。大中型柴油機多采用軸流式渦輪增壓器，而對于車用內(nèi)燃機則采用徑流式渦輪增壓器。1912年，世界上第一臺廢氣驅(qū)動的增壓器正式問世，1961年，小轎車開始嘗試性地安裝增壓器，但因為瞬間產(chǎn)生的巨大壓力和熱量，使安裝后效果并不理想。增壓器所需能量來源的不同，一般可分為機械驅(qū)動式增壓和廢氣渦輪增壓兩類。 Turbocharged system introduced in the role of the various ponent parts and principle。關(guān)鍵詞：發(fā)動機增壓技術(shù)增壓，發(fā)展現(xiàn)狀，工作原理，汽油機，發(fā)展趨勢AbstractThis paper studies the application status of the engine turbocharger technology, working principles, technical characteristics and development prospects. Describes the role of technology and the supercharged engine and the supercharger way classification purposes. Describes the engine exhaust turbocharger technology research and development status of significance. 介紹了廢氣渦輪增壓系統(tǒng)中各組成部件的作用及工作原理。摘 要本文主要研究發(fā)動機增壓技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀、工作原理、技術(shù)特點及發(fā)展前景。介紹了增壓器的結(jié)構(gòu)和工作原理。 describes the structure and turbocharger work. Presented difficulties in the current gasoline engine turbocharger, the likely problems and these problems should be taken. Turbocharged engine are discussed and future technology trends. Keywords: Supercharged engine supercharger technology, Development status, Working principle, Gasoline, trends目 錄摘 要 I前 言 11發(fā)動機增壓概論 2 2 3 3 42發(fā)動機增壓技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及特點 5 5 5 73廢氣渦輪增壓的原理 9 9 9 11 11 12 12 134汽油機增壓 14 14 14 15 15 15 16 16 17 175發(fā)動機增壓技術(shù)的發(fā)展趨勢 20 新材料 20 21結(jié) 論 22致謝 23參考文獻 24前 言隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，對于發(fā)動機的功率要求也越來越高，因此就需要不斷提高發(fā)動機的動力性。機械增壓將使內(nèi)燃機的機械效率降低，廢氣渦輪增壓是最有效的增壓方式。經(jīng)過百年的不斷發(fā)展，渦輪增壓技術(shù)已經(jīng)日趨成熟和完善。徑流式渦輪增壓器由離心式壓氣機和徑流式渦輪機這兩個主要部分，以及支承裝置、密封裝置、冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)所組成。對增壓汽油機來說，進入汽缸的混合氣，因受壓氣機壓縮的影響，其溫度一般要比非增壓高。1發(fā)動機增壓概論隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展和進步，現(xiàn)代社會對各種動力裝置的動力性能要求越來越高。一般中型高速柴油機的轉(zhuǎn)速不超過3000r/min，相應(yīng)的活塞平均速度為1213m/s。三個效率的提高是有限的，于是非增壓柴油機的強化主要是靠減小來實現(xiàn)的，但是過分減小會導(dǎo)致發(fā)動機熱應(yīng)力提高，燃燒過程惡化，冷卻系帶走的熱量增加，還會使發(fā)動機的指示效率下降。于是為了增強增壓效果，特別是在高增壓情況下需要采用進氣冷卻措施，中冷除了可以提高充氣密度以外還可以相應(yīng)降低排氣溫度，對降低發(fā)動機熱負荷也是有利的。（3） 發(fā)動機廢氣能量驅(qū)動增壓器，分廢氣渦輪增壓和氣波增壓兩種。一般不超過0. 17MPa，否則壓氣機功率消耗過大，使整機的機械效率下降，導(dǎo)致燃油消耗率增加。渦輪增壓器己經(jīng)難以勝任，于是又重新啟用機械增壓。另外，機械增壓器與發(fā)動機容易匹配，結(jié)構(gòu)也比較緊湊。由于不像機械增壓時增壓比受到限制，故近年來高增壓的趨勢越來越明顯。 （4）渦輪增壓后排氣噪聲相對減少，排氣煙度及排氣中有害成分也減少，故對減少污染是有利的。2發(fā)動機增壓技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及特點 目前普遍使用的增壓器轉(zhuǎn)速范圍為60000120000r/min，最高的轉(zhuǎn)速如三菱重工生產(chǎn)的TD02渦輪增壓器轉(zhuǎn)速以達260000r/min，個別的如法國小型渦輪公司生產(chǎn)的TCS14型增壓器增壓比接近5，它用于低壓縮比的超高增壓發(fā)動機。針對不同的車用發(fā)動機，使用不同的增壓方式才能達到最佳的匹配。此外，由于燃燒壓力升高率降低，發(fā)動機工作柔和，噪聲比較小。渦輪增壓是目前全世界汽車廠商運用最為廣泛的發(fā)動機增壓技術(shù)。當(dāng)時，這個車有一個讓人很難容忍的缺點，那就是在低轉(zhuǎn)速的時候動力非常差，甚至還比不上一臺同等排量的自然吸氣式發(fā)動機，這種強烈的渦輪遲滯使得這臺發(fā)動機的動力輸出很不流暢。 （1）渦輪遲滯是渦輪增壓發(fā)動機面臨的最大難題。即便采用了這些保護發(fā)動機的設(shè)計，當(dāng)時的渦輪增壓發(fā)動機仍然比自然吸氣式發(fā)動機的可靠性差。到了80年代，渦輪增壓的公路性能進一步被改進。（2）早期的渦輪增壓發(fā)動機是純機械的將空氣壓縮和送入燃燒室。Waste gate是一個安裝在進氣管上的閥門，一旦壓力超過臨界值，此閥門打開，可以釋放出多余的高壓氣體，確保發(fā)動機不受損害。例如：。V型發(fā)動機和水平對置發(fā)動機更適合使用這種渦輪增壓，每一個增壓器可以通過一列氣缸的排氣驅(qū)動。另一種是串聯(lián)式雙渦輪增壓，它由兩個不同尺寸的渦輪構(gòu)成，低轉(zhuǎn)速時只采用小尺寸的渦輪，高轉(zhuǎn)速時才啟動大尺寸的渦輪（此時是兩個渦輪同時工作），這種設(shè)計的好處是讓發(fā)動機的輸出更線性。 低值增壓是近些年來發(fā)展的一種新的發(fā)動機增壓技術(shù)。這種設(shè)計減小了渦輪遲滯，提高了汽車的可操縱性，發(fā)動機響應(yīng)更迅速，更直接。廢氣渦輪增壓已經(jīng)成為車用發(fā)動機廣泛采用的主要增壓方式。因此，采用渦輪增壓技術(shù)，可在功率保持不變的前提下，大大降低發(fā)動機的整體尺寸，這對發(fā)動機及車輛的小型化、輕量化和降低成本有巨大的吸引力。（3）環(huán)保 渦輪增壓器能夠使發(fā)動機節(jié)能，必將降低發(fā)動機有害氣體和CO的排放量。若把自然吸氣柴油機改成同樣排量的增壓柴油機，因其空氣供應(yīng)充足，碳煙和CO的排放會大幅度減少，加之燃燒充分，燃燒溫度升高，燃燒室的化學(xué)反應(yīng)更趨強烈，HC化合物的排放也會降低，但吸入氣缸的空氣量增加和燃燒室溫度升高，會使平均有效的NO、排放量增加。為了更好地組織燃燒，提高氧的利用率，采用渦輪增壓技術(shù)，提高發(fā)動機的進氣量，補償因進氣不足而損失的功率。3廢氣渦輪增壓的原理 渦輪增壓器根據(jù)廢氣在渦輪