【正文】 22 結(jié) 論 本文的研究對(duì)象是發(fā)動(dòng)機(jī)增壓技術(shù)應(yīng)用及工作原理。目前采用準(zhǔn)三維設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)離心式壓氣機(jī)與徑流渦輪已經(jīng)很普遍。在分配泵內(nèi)，燃油首先通過(guò)葉片提升壓力，隨后旋轉(zhuǎn)柱塞泵把壓力進(jìn)一步提升并按順序把燃油送到每一缸噴油。采用可變渦輪截面技術(shù)的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)在所有轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的效率均明顯高于目前采用的標(biāo)準(zhǔn)放氣閥式的渦輪增壓器。從使用角度來(lái)說(shuō)，反應(yīng)時(shí)間愈短愈好。采用電子點(diǎn)火自動(dòng)控制裝置能保證增壓汽油機(jī)在任何工況下都處于最佳點(diǎn)火提前角數(shù)值，對(duì)提高汽油機(jī)性能有很大益處。這樣，在保持同樣壓比的情況下，需要增大壓氣機(jī)葉輪的直徑或在同樣葉輪直徑的情況下需要提高增壓器轉(zhuǎn)速。 （ 1）廢氣渦輪增壓與電子控制燃料直接噴射相結(jié)合，使汽油機(jī)的動(dòng)力性和燃料經(jīng)濟(jì)性提高到一個(gè)新水平?，F(xiàn)在，國(guó)內(nèi)已開(kāi)發(fā)出轎車用增壓柴油機(jī)和汽油機(jī)產(chǎn)品，如帕薩特一領(lǐng)馭 、大眾 速騰 1. 8T、奧迪 A6L 2. OT 等均采用了渦輪增壓技術(shù)。隨著汽油機(jī)轉(zhuǎn)速升高，噴 水壓力由 0. 13MPa 逐步增加到 0. 32MPa，排氣溫度可以控制在 700? C 左右，排氣溫度雖然不如進(jìn)氣溫度那樣直接影響爆震燃燒，但是由于渦輪進(jìn)口溫度下降，必然導(dǎo)致壓氣機(jī)出口溫度和增壓壓力的下降，間接地對(duì)防止爆震起一定的作用。排氣管短而直以及具有一定尺寸的圓錐形擴(kuò)壓器均能減少排氣系統(tǒng)的阻力，使低速扭矩特性滿足于所希望的扭矩曲線，隨著轉(zhuǎn)速提高，扭矩能夠迅速提高，保證了汽油機(jī)具有滿意加速性能。解決這個(gè)問(wèn)題的方法有 : ○ 1 減小進(jìn)排氣道的容積。在增壓器上裝放氣閥。 如何控制點(diǎn)火提前角是汽油機(jī)增壓的一個(gè)重要技術(shù)問(wèn)題，先進(jìn)的方法是用電子儀表控制，美國(guó) Buick 公司聯(lián)合其他三個(gè)公司共同研制 了 ESC 系統(tǒng)來(lái)控制點(diǎn)火提前角。防止爆振燃燒，一般考慮 如下 : （ 1）降低壓縮比 這是防止爆振最常見(jiàn)而有效的辦法。汽油機(jī)增壓后熱負(fù)荷大又促使爆燃傾向的發(fā)生。 （ 3）對(duì)增壓汽油機(jī)來(lái)說(shuō)，進(jìn)入汽缸的混合氣，因受壓氣機(jī)壓縮的影響，其溫度一般要比非增壓高 30600C? 左右，這就為加速混合氣的焰前反應(yīng)創(chuàng)造了有利條件。 14 4 汽油機(jī)增壓 汽油機(jī)廢氣渦輪增壓研究意義 增壓技術(shù)首先在柴油機(jī)領(lǐng)域得到發(fā)展，目前工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家大中功率柴油機(jī)已全部采用增壓技術(shù)，中小型車用柴油機(jī)增壓也達(dá) 80%。在噴嘴環(huán)上均勻地安裝了具有一定角度的許多葉片，這就使燃?xì)饨?jīng)過(guò)葉片間的通道后更具有方向性，使氣流更加均勻且有秩序地進(jìn)入渦輪機(jī)工作輪。從特性曲線的等效率曲線看，中間是高效率區(qū)，高效率區(qū)一般比較靠近喘振邊界線，沿高效率區(qū)向外，效率逐漸下降，特別在大流量及低壓比區(qū)，效率下降很多。 實(shí)際壓氣機(jī)工作過(guò)程完善的程度，經(jīng)常是以它與理想壓氣機(jī)相比較來(lái)平定。 擴(kuò)壓器通常由無(wú)葉擴(kuò)壓器與葉片擴(kuò)壓器組成 (如圖 34)。 (圖 31)為徑流式渦輪增壓器的結(jié)構(gòu)圖，它是由離心式 壓氣機(jī)和徑流式渦輪機(jī)這兩個(gè)主要部分，以及支承裝置、密封裝置、冷卻系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)所組成 [2] 。這可使重型柴油機(jī)排放的 NO 降低 80%，微粒減少 90%，比油耗改善 16%。因此，可以用小功率的帶渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)代替大功率的自然吸氣的發(fā)動(dòng)機(jī)，從而達(dá)到節(jié)能和節(jié)油的目的。 近 20 年，隨著渦輪增壓技術(shù)的普及、深入，有關(guān)渦輪增壓方面的新技術(shù)、新工藝、新材料、新理念開(kāi)始不斷涌現(xiàn)。這種渦輪增壓器通過(guò)小而輕的渦輪，可以改善發(fā)動(dòng)機(jī)的響應(yīng)性。在這套系統(tǒng)的幫助下，發(fā)動(dòng)機(jī)可以獲得更加線性的動(dòng)力輸出。其增 壓值隨著發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速改變而成比例改變（因?yàn)闇u輪的轉(zhuǎn)速取決于排氣的流速，因此與發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速相關(guān)）。這款 升的發(fā)動(dòng)機(jī)在渦輪增壓器和發(fā)動(dòng)機(jī)之間引入了一個(gè)中冷器，它能減小發(fā)動(dòng)機(jī) 5060 度的進(jìn)氣溫 度。盡管渦輪增壓能給發(fā)動(dòng)機(jī)帶來(lái) 6 更強(qiáng)的動(dòng)力輸出，但是作為 一臺(tái)民用汽車，流暢的動(dòng)力輸出也是非常重要的。由于裝在汽油機(jī)上爆震傾向大大增強(qiáng)，而且汽油機(jī)的轉(zhuǎn)速和功率范圍寬，系統(tǒng)比較復(fù)雜，所以目前應(yīng)用較少，只有少數(shù)高級(jí)轎車安裝，但是隨著技術(shù)的不斷提高，應(yīng)用會(huì)越來(lái)越廣。增壓發(fā)動(dòng)機(jī)在高速四沖程柴油機(jī)領(lǐng)域內(nèi)平均有效壓力最高可達(dá) eP = ，最低油耗率在絕熱發(fā)動(dòng)機(jī)上可達(dá) 163g/(kW? h)，在車用發(fā)動(dòng)機(jī)上實(shí)際達(dá)到的較好水平 是eP =， eg =197210g /(kW? h) [1] 。 （ 2）由于廢氣能量的收回發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性會(huì)明顯的提高，一般由于廢氣能量的回收能提高經(jīng)濟(jì)性 3%4%，再加上相對(duì)地減少了機(jī)械損失及散熱損失，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械效率和熱效率，使發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪增壓后油耗率降低 5%10%。同時(shí)小功率發(fā)動(dòng)機(jī)的增壓度不高， sP ? ，這 正是機(jī)械增壓器的適用范圍。 機(jī)械增壓 機(jī)械增壓器由發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸經(jīng)齒輪增速器驅(qū)動(dòng)或經(jīng)同步齒形帶及電磁離合器驅(qū)動(dòng)。 [1] 增壓的作用是在氣缸容積一定的情況下，充氣密度越大，新鮮空氣的絕對(duì)量越大，就可以噴入較多的燃料進(jìn)行燃燒，發(fā)動(dòng)機(jī)就能發(fā)出更 3 大的功率。評(píng)價(jià)發(fā)動(dòng)機(jī)強(qiáng) 化程度的主要?jiǎng)恿χ笜?biāo)是升功率，升功率可用下式表示 : lN = eP n /? （ 11） 式中 : eP 平均有效壓力 ? 發(fā)動(dòng)機(jī)沖程系數(shù) n 發(fā)動(dòng) 機(jī)標(biāo)定轉(zhuǎn)速， r/min. 在一定的沖程系數(shù) ? 時(shí)，升功率可有兩種方式提高：提高平均有效壓力或提高標(biāo)定轉(zhuǎn)速 n 。汽油機(jī)的過(guò)量空氣系數(shù)比較小，所以工作溫度比柴油機(jī)高，增壓后尤為突出。波西也被公認(rèn)為渦輪增壓技術(shù)的創(chuàng)始人。 關(guān)鍵詞 ： 發(fā)動(dòng)機(jī)增壓技術(shù)增壓，發(fā)展現(xiàn)狀，工作原理，汽油機(jī)，發(fā)展趨勢(shì) II Abstract This 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. Turbocharged system introduced in the role of the various ponent parts and principle。I 發(fā)動(dòng)機(jī)增壓技術(shù)應(yīng)用研究 摘 要 本文主要研究發(fā)動(dòng)機(jī)增壓技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀、工作原理、技術(shù)特點(diǎn)及發(fā)展前景。 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 III 目 錄 摘 要 ......................................................................................................................................... I 前 言 .......................................................................................................................................... 1 1 發(fā)動(dòng)機(jī)增壓概論 ..................................................................................................................... 2 發(fā)動(dòng)機(jī)增壓的作用和目的 .................................................................................................. 2 發(fā)動(dòng)機(jī)增壓方式 .................................................................................................................. 3 機(jī)械增壓 ................................................................................................................... 3 渦輪增壓 ................................................................................................................... 4 2 發(fā)動(dòng)機(jī)增壓技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及特點(diǎn) ......................................................................................... 5 增壓技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r .......................................................................................................... 5 渦輪增壓研究現(xiàn)狀 .............................................................................................................. 5 渦輪增壓技術(shù)特點(diǎn) .............................................................................................................. 7 3 廢氣渦輪增壓的原理 ............................................................................................................. 9 離心式壓氣機(jī)的工作原理 .................................................................................................. 9 空氣在壓氣機(jī)中的流動(dòng) ..................................................