【正文】 商所統(tǒng)治，隨著全國(guó)生產(chǎn)力水平和生產(chǎn)技術(shù)的提高迫切需要有自己的一套柴油機(jī)與渦輪增壓器的匹配流程方案，最近出現(xiàn)了更先進(jìn)的渦輪增壓技術(shù)，新的技術(shù)出現(xiàn)對(duì)柴油機(jī)與廢氣渦輪增壓器匹配工作提出了更高的要求，來(lái)讓柴油機(jī)發(fā)揮更大的作用。隨著材料、工藝的不斷發(fā)展，為柴油機(jī)的發(fā)展提供了更好的機(jī)遇。今年來(lái)可變幾何渦輪得到了發(fā)展。采用可變渦輪截面技術(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)在任意轉(zhuǎn)速的范圍內(nèi)都高于一般渦輪增壓器。近來(lái)發(fā)展了一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)耦合渦輪增壓方式，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)低速排氣能量不足時(shí)候，電機(jī)帶動(dòng)增壓器工作；當(dāng)排氣能量超過渦輪增壓器正常工作范圍時(shí)候，渦輪帶動(dòng)電機(jī)發(fā)電，避免額增壓器超速或者增壓壓力過高。 增壓器是將空氣壓縮后進(jìn)到氣缸里，使使空氣的密度提高，增強(qiáng)了進(jìn)入氣缸內(nèi)的氣體量，這樣就能夠增加循環(huán)供油量，從而提高內(nèi)燃機(jī)的功率。 （4）柴油機(jī)增壓后，缸體內(nèi)部的溫度和壓力會(huì)進(jìn)一步提高。本論文設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是：；；。柴油機(jī)按符合特性運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)速固定不變，其充量系數(shù)可以認(rèn)為是基本保持不變的。當(dāng)負(fù)荷增加到一定大小時(shí)，有效油耗率達(dá)到最小值。 （1）有效轉(zhuǎn)矩曲線：理論上，若不存在各種損失，則速度特性的轉(zhuǎn)矩曲線應(yīng)是水平線。（2）有效功率曲線：在一定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速近乎成一次函數(shù)。 比較全面的表現(xiàn)柴油機(jī)的性能參數(shù)，特性曲線中經(jīng)常使用多的參數(shù)特性曲線。 離心式壓氣機(jī)工作時(shí)候，空氣經(jīng)過壓氣機(jī)的進(jìn)氣道，以一定的初速度進(jìn)入壓氣機(jī)的葉輪，在葉輪通道內(nèi)吸收機(jī)械能，使壓力和速度有較大的提高，進(jìn)入到擴(kuò)壓器后，速度降低，壓力進(jìn)一步升高，在這一過程中，空氣的溫度也相應(yīng)提高。喘振是葉片式壓氣機(jī)特有的現(xiàn)象，必須十分重視這種現(xiàn)象。該曲線不會(huì)受環(huán)境的變化，這將更加方便使用。由于渦輪的出口速度比較小，可以認(rèn)為壓力等于大氣壓力。 流量損失和氣體流動(dòng)速度有關(guān)，流體的流速越高，流動(dòng)損失就越大。廢氣的流動(dòng)過程為先經(jīng)過渦輪進(jìn)口，然后進(jìn)入葉輪葉片，最后從渦輪殼的直徑流出來(lái)。軸承系統(tǒng)是為了高速轉(zhuǎn)動(dòng)而設(shè)計(jì)的不能像曲軸一樣去承載很多的載荷，曲軸的作用是定位兩個(gè)葉輪的位置，定位是為了給其中注入潤(rùn)滑油，注入潤(rùn)滑油可以提高渦輪增壓器的壽命并提高渦輪增壓器的效率。在高壓系統(tǒng)下，兩者的差別不是十分的大，因?yàn)楦邏合露▔合到y(tǒng)的壓力也非常高，損失會(huì)變小許多。而對(duì)于定壓系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，傳遞會(huì)變得十分緩慢造成了加速性差。 選用兩級(jí)渦輪增壓在技術(shù)上沒有特殊的困難，但是還能獲得比單級(jí)渦輪更高的增壓比，從而使柴油機(jī)的功率大幅度提高，另外還具有以下優(yōu)點(diǎn)： ①讓空氣流量增加，對(duì)降低排溫和減小油耗有很大用處。該系統(tǒng)在20世紀(jì)70年代被提出。 根據(jù)渦輪增壓器的自我調(diào)節(jié)機(jī)制可以分為，可變截面渦輪增壓和帶放氣閥的渦輪增壓器。在轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)速會(huì)更加節(jié)省燃油。廢氣渦輪增壓器的工作原理如圖所示，渦輪增壓器和發(fā)動(dòng)機(jī)沒有機(jī)械聯(lián)系，是發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)過氣體帶動(dòng)渦輪增壓器的旋轉(zhuǎn)。這就是柴油機(jī)和渦輪增壓器的配合。 ，沒有堵塞、喘振現(xiàn)象。 柴油機(jī)對(duì)渦輪增壓器的選配原則為： （1）讓運(yùn)行的工況大部分在效率高的地方，運(yùn)行的時(shí)候最低的效率. （2）喘振裕度式中為低速時(shí)候的流量， 為壓氣機(jī)的喘振流量。如果壓氣機(jī)的流量小一點(diǎn)在較高工況運(yùn)行的時(shí)候容易使得壓氣機(jī)超速。：從現(xiàn)有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)有關(guān)柴油系列標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定范圍內(nèi)的成熟機(jī)型進(jìn)行選用。本次匹配設(shè)計(jì)主要是基于發(fā)動(dòng)機(jī)平均參數(shù)模型的思想，利用計(jì)算，建立發(fā)動(dòng)機(jī)、渦輪增壓器、空濾器消音器還有中冷器的模型，最后以實(shí)際的例子來(lái)進(jìn)行匹配計(jì)算，參數(shù)模型法的好處是可以直觀的將柴油機(jī)與渦輪增壓器的各個(gè)部分直觀的分離開來(lái)然后進(jìn)行計(jì)算與匹配。 ，進(jìn)行渦輪增壓器的總體方案設(shè)計(jì)。 ，并與標(biāo)準(zhǔn)柴油機(jī)相關(guān)的測(cè)試和典型用戶測(cè)試依據(jù)。 整個(gè)計(jì)算采用的平均參數(shù)模型思想。__沖程系數(shù)；容積效率；—掃氣系數(shù)。 __過量空氣系數(shù)； —燃油化學(xué)計(jì)量空燃比。這里按照理論施工圖方法來(lái)確定的值，這是根據(jù)圖論結(jié)構(gòu)決定的，它是假定在排氣管中流動(dòng)的氣體的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成熱不考慮向外輻射，在排氣過程中的b__d恒容熱，在定壓過程d__e中又全部加給了排氣，則可以得到： 令 因?yàn)楹褪窃诓煌瑴囟群筒煌瑝毫ο碌谋榷▔簾崛莺捅榷ㄈ轃崛?，所以兩者之比不是等熵指?shù)則 對(duì)于b__d定容過程， 對(duì)于d__e等壓過程， 則將上式帶入表達(dá)式中，可得 式中，____e點(diǎn)溫度，是純?nèi)細(xì)鉁囟?。?jì)算的要點(diǎn)就是兩個(gè)平衡一個(gè)相等，渦輪與壓氣機(jī)的流量和能量平衡，轉(zhuǎn)速相等。 （3）渦輪與壓氣機(jī)的轉(zhuǎn)速相等 （）式子中: ___渦輪的轉(zhuǎn)速，r/min； ___壓氣機(jī)的轉(zhuǎn)速，r/min； ___渦輪增壓器的轉(zhuǎn)速， r/min； （4）渦輪特性參數(shù)的計(jì)算廢氣渦輪增壓器的主要計(jì)算是算出渦輪的輸出功徑流渦輪的輸出功率可以用下式計(jì)算 （）式子中：—渦輪效率； —渦輪背壓。令為一個(gè)脈沖波的時(shí)間（曲軸轉(zhuǎn)角）則 故 因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)時(shí)候沒有壓力波、溫度波等曲線，所以難于按式求出。 中冷器的能量轉(zhuǎn)化圖 （）式中___壓氣機(jī)的出口溫度 ——中冷器的介質(zhì)的溫度 ——中冷器效率 （1）一般單級(jí)渦輪增壓的匹配一般單級(jí)渦輪增壓系統(tǒng)與發(fā)動(dòng)機(jī)有兩種配合狀態(tài)：如果高速配合，那么低速轉(zhuǎn)矩性能比較差，如果低速配合，那么高速時(shí)出現(xiàn)增壓過高以及增壓器超速的現(xiàn)象。 （） （）式中——廢氣放氣量 ——等效渦輪的效率 帶廢氣放氣渦輪增壓器匹配發(fā)動(dòng)機(jī)的原則可以歸納：①匹配的工況在柴油機(jī)最大轉(zhuǎn)矩的地方。 （2）可靠性比較好，超過一般產(chǎn)品30%。 康明斯c245 33需要的發(fā)動(dòng)機(jī)的基本信息如圖所示。 ，沒有堵塞、喘振現(xiàn)象。 (2)估算壓比和流量的范圍，依次進(jìn)行選用和排除。 ③采用徑流式渦輪增壓器，因?yàn)樵趯?duì)于小流量下的渦輪增壓器徑流式比軸流式效率要高，葉片數(shù)比較少，結(jié)構(gòu)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)單，可以達(dá)到較高的轉(zhuǎn)速，這些優(yōu)點(diǎn)在小流量下比軸流式更加有優(yōu)勢(shì)。 ：中冷器是為了讓進(jìn)氣溫度降低的裝置他有利于提高燃油的經(jīng)濟(jì)性能，利于廢氣的排出過程。 實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上進(jìn)行。結(jié)論 本次匹配設(shè)計(jì)與選型設(shè)計(jì)采用了平均參數(shù)模型的方法選取發(fā)動(dòng)機(jī)模型、渦輪增壓器模型、中冷器模型和空濾器模型消音器模型進(jìn)行了匹配數(shù)據(jù)方面的計(jì)算，并通過等效渦輪法簡(jiǎn)化了對(duì)脈沖渦輪的計(jì)算。他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，和藹可親的生活態(tài)度以及精益求精的治學(xué)精神深深地感動(dòng)了我。正是親人們的默默支持，我才得以專心順利地完成學(xué)業(yè)，在此表示我最誠(chéng)摯的謝意！