【正文】 293 293進(jìn)氣壓力 101 101 101 渦輪增壓器的選型決定著與柴油機(jī)的匹配是否合適，好的選型有如下優(yōu)點(diǎn)： ，內(nèi)燃機(jī)良好運(yùn)行，省油。 （3)保養(yǎng)維修費(fèi)用低。②在匹配的工況點(diǎn)下達(dá)到規(guī)定的壓力，使柴油機(jī)的性能達(dá)到要求。一般單級增壓選配的原則是匹配點(diǎn)在標(biāo)定轉(zhuǎn)速和最大轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速之間。一般采用半徑驗(yàn)證方法加以確定，即 （）式中，——定壓渦輪效率，一般=~；——渦輪效率修正系數(shù)。MPa； —渦輪入口壓力； —渦輪能量擴(kuò)大系數(shù)。 廢氣渦輪增壓器的計(jì)算簡圖（1） 渦輪和壓氣機(jī)的能量平衡 （）式中：—渦輪轉(zhuǎn)子傳給軸的功率； —壓氣機(jī)消耗的功率； —渦輪增壓器的機(jī)械效率。柴油機(jī)掃氣過程中，有溫度為的掃氣空氣與之摻混，使排氣溫度降低為 （）值與排氣管的冷卻情況，以及后燃現(xiàn)象等有關(guān)，一般的值=~。 壓氣機(jī)的空氣流量計(jì)算 式子中 z—柴油機(jī)用到的渦輪增壓器的個(gè)數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)外特性上的燃油消耗率，過量空氣系數(shù)，容積效率等隨著發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速有一定的關(guān)系，如果沒有給出而計(jì)算中需要這些可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式通過下圖描點(diǎn)算出來如圖所示： 發(fā)動(dòng)機(jī)性能參數(shù)經(jīng)驗(yàn)值 發(fā)動(dòng)機(jī)排氣溫度計(jì)算模型是用來求出渦輪前的偏器溫度，用來進(jìn)行下面的渦輪與壓氣機(jī)的匹配計(jì)算: 理論示功圖 排氣溫度是排氣內(nèi)能大小的標(biāo)志。如圖所示發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不變的時(shí)候增壓比和流量近似的成正比。將柴油機(jī)和廢氣渦輪增壓器分成發(fā)動(dòng)機(jī)壓比和流量計(jì)算、發(fā)動(dòng)機(jī)排溫計(jì)算、渦輪增壓器各參數(shù)計(jì)算、排氣消音器和空濾器模型計(jì)算、中冷器模型計(jì)算。 ，供應(yīng)商根據(jù)反饋問題，改進(jìn)問題，提出解決方案。如有重大性能開發(fā)或者結(jié)構(gòu)的重大改變，則需通過性能開發(fā)試驗(yàn)或可靠性試驗(yàn)。 ：產(chǎn)品的用途、種類等，并得到渦輪增壓器的基本參數(shù)和安裝的要求。：按擬定的結(jié)構(gòu)匹配方案，從理論或?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上分析計(jì)算確定配套機(jī)型的參數(shù)值。如果壓氣機(jī)的流量過大，柴油機(jī)在中速和低速情況運(yùn)行時(shí)候容易出現(xiàn)喘振的現(xiàn)象。 （3）在高原地區(qū)運(yùn)行的時(shí)候要求柴油機(jī)的超速余量 （4）壓氣機(jī)沒有堵塞現(xiàn)象。 ，各種零件的熱負(fù)荷在合理的范圍內(nèi)。 渦輪增壓時(shí)候它僅僅是和柴油機(jī)是氣動(dòng)關(guān)系，這樣就對匹配造成了困難因此柴油機(jī)與廢氣渦輪增壓器應(yīng)分三個(gè)方面進(jìn)行匹配：柴油機(jī)與壓氣機(jī)之間的要求、柴油機(jī)與渦輪之間的要求和壓氣機(jī)與渦輪之間的要求，要求需要做到： ，內(nèi)燃機(jī)良好運(yùn)行，省油。發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣經(jīng)過排氣管道排氣管連接廢氣渦輪，如果是恒壓系統(tǒng)那么直接連接，如果是脈沖增壓系統(tǒng)，那么經(jīng)過短而細(xì)的排氣管相連接，是為了更好的利用脈沖能量，廢氣帶動(dòng)渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)，渦輪和壓氣機(jī)連接在同一根軸上，這個(gè)軸不能承載較大的負(fù)荷，但是可以高速旋轉(zhuǎn)，壓氣機(jī)快速轉(zhuǎn)動(dòng)讓過多的空氣進(jìn)入中冷器，中冷器再進(jìn)入氣缸就這樣周而復(fù)始的運(yùn)動(dòng)。 用轉(zhuǎn)動(dòng)舌片來改變渦輪進(jìn)口截面因?yàn)榭勺兘孛孢m配的發(fā)動(dòng)機(jī)工況十分全面，幾乎可以適配各種工況和各種車輛。2. 可變截面渦輪增壓可變幾何渦輪增壓系統(tǒng)是導(dǎo)葉可調(diào)渦截面的增壓器。 與傳統(tǒng)的渦輪增壓器相比這種渦輪增壓器的不好的地方是：變工況時(shí)柴油機(jī)流量發(fā)生變化，但是壓氣機(jī)的流量變化不大。 ②對環(huán)境溫度，壓力變化不敏感。 （4）增壓器的效率 脈沖系統(tǒng)的熱效率比較低，定壓系統(tǒng)的熱效率高。 （2）掃氣作用 在內(nèi)燃機(jī)氣疊開掃氣時(shí)候，脈沖系統(tǒng)的排氣管壓力正處于低點(diǎn)，因此在部分負(fù)荷下，仍能保持足夠的掃氣壓差，保證氣缸有良好的掃氣作用，讓沖量系數(shù)提高，減小燃燒室的熱量。根據(jù)渦輪排氣系統(tǒng)的流動(dòng)方向可分為徑向和軸向流式兩大類，軸流式主要用于大型發(fā)電機(jī)組、工程機(jī)械，徑流主要應(yīng)用在小功率的車用發(fā)動(dòng)機(jī)。(2)壓氣機(jī)：離心式的葉輪裝置，由壓氣機(jī)葉輪和后蓋板還有壓氣機(jī)殼組成，進(jìn)氣口的位置在外直徑中心部，空氣在壓氣機(jī)內(nèi)向外流的方向?yàn)橄冉?jīng)過葉輪，帶動(dòng)葉輪然后從壓氣機(jī)的外殼直徑的地方流出。撞擊損失和余項(xiàng)損失在設(shè)計(jì)工況點(diǎn)小，偏離設(shè)計(jì)工況時(shí)候，撞擊損失和余量損失增加，偏離大，損失大。則渦輪機(jī)所發(fā)出的功率為 式子中，稱為渦輪的膨脹比為渦輪的等熵效率，~。 根據(jù)相似理論，馬赫數(shù)相同，那么就可以認(rèn)為氣體的流動(dòng)是相似的。 離心式壓氣機(jī)在大流量的時(shí)候可能發(fā)生堵塞，在小流量的時(shí)候可能發(fā)生喘振，因此在設(shè)計(jì)和匹配的時(shí)候應(yīng)保證壓氣機(jī)的工作范圍比較大，滿足發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。 離心式壓氣機(jī)工作過程簡圖 （1）壓氣機(jī)的喘振與堵塞：把壓氣機(jī)出現(xiàn)喘振的工作點(diǎn)稱為喘振點(diǎn)，對應(yīng)的流量就是喘振流量。 根據(jù)排氣在渦輪中流動(dòng)方向的不相同，可以分為兩大類：徑流式渦輪增壓器和軸流式渦輪增壓器。最大功率和最大轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)速是不一樣的。但在實(shí)際中，柴油機(jī)工作時(shí)伴隨著各種損失，且轉(zhuǎn)速不同時(shí)，損失大小也不同。如果負(fù)荷持續(xù)的增加，自然用油也會多，但是空氣的量不會增加，這樣燃燒就不好。所以負(fù)荷變化時(shí)，循環(huán)的供油量變化。42柴油機(jī)與廢氣渦輪增壓器的特性分析 在柴油機(jī)轉(zhuǎn)速保持一定時(shí)，其穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)（有效油耗率和每小時(shí)燃油消耗量）隨負(fù)荷變化而變化的規(guī)律，叫柴油機(jī)符合特性。 （5）增壓的柴油機(jī)的廢氣排放量會減少。 增壓技術(shù)還表現(xiàn)在下面幾個(gè)方面： （1）增壓器體積小，尺寸小，但是可以讓發(fā)動(dòng)機(jī)在相同的條件下得到更多的輸出功率，得到更多的輸出功率，相同的排量輸出更多的功率，對于柴油機(jī)來說十分的節(jié)能。 機(jī)械增壓系統(tǒng)（2） 排氣渦輪增壓：內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)候產(chǎn)生的氣體通過導(dǎo)管傳送到渦輪增壓器壓氣機(jī)同渦輪同軸連接，形成渦輪增壓器，壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)更多的新鮮空氣進(jìn)入氣缸，達(dá)到增壓的目的。在轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)速會更加節(jié)省燃油?？勺儙缀螠u輪增壓系統(tǒng)是導(dǎo)葉可調(diào)渦截面的重點(diǎn)。 渦輪增壓器制造工藝的發(fā)展，由軟件業(yè)來領(lǐng)導(dǎo)。 1緒論柴油機(jī)與廢氣渦輪增壓器的匹配設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目錄摘要 IABSTRACT II1 緒 論 1 1 1 1 2 3 42柴油機(jī)與廢氣渦輪增壓器的特性分析 5 5 7 7 103渦輪增壓器的基本結(jié)構(gòu)、分類、工作原理 12 12 13 164柴油機(jī)與廢氣渦輪增壓器匹配 17 17 1步驟、計(jì)算公式 18 18 19 195柴油機(jī)與廢氣渦輪增壓器匹配設(shè)計(jì) 29 29 29 30 31 33 35 37結(jié)論 39參考文獻(xiàn) 41致謝 42 2 柴油機(jī)與渦輪增壓器的特性分析1 緒 論在國內(nèi)的內(nèi)燃機(jī)市場一直被國外的增壓器廠