【正文】 遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于，這說(shuō)明燃?xì)庠趪娮熘信蛎洬@得的動(dòng)能大。最高轉(zhuǎn)速只能在某個(gè)允許的范圍內(nèi)。即壓縮到同一壓力時(shí)，在理想壓氣機(jī)中壓縮空氣的絕熱壓縮功與在實(shí)際壓氣機(jī)中消耗的實(shí)際功之比。無(wú)葉擴(kuò)壓器實(shí)際上是兩側(cè)壁形成的環(huán)形空間，高速氣流在此環(huán)形空間中沿對(duì)數(shù)螺線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，氣流速度與圓周切線(xiàn)之間的夾角總是不變。圖31 徑流渦輪增壓器結(jié)構(gòu)圖 diagram of radial flow turbocharger離心式壓氣機(jī)主要由進(jìn)氣道工作輪擴(kuò)壓器3和出氣渦輪殼4組成。（4）高原功率補(bǔ)償在高原條件下，發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸進(jìn)氣流量減少，降低了含氧量，使燃燒過(guò)程惡化，后燃現(xiàn)象加重，燃燒持續(xù)期延長(zhǎng)，冒煙加重。如一臺(tái)1. 65 L排量的增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的功率等于一臺(tái)3. 78 L排量的非增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的功率。可以說(shuō)，正是由于各種排放、噪聲法規(guī)的大量出臺(tái)和人們對(duì)渦輪增壓技術(shù)的更高要求，特別是渦輪增壓技術(shù)對(duì)高原發(fā)動(dòng)機(jī)的功率補(bǔ)償，車(chē)用渦輪增壓技術(shù)迎來(lái)了發(fā)展的黃金時(shí)期。（4）雙渦輪增壓要解決這個(gè)辦法，就需要在進(jìn)氣壓力過(guò)大的時(shí)候，有一個(gè)卸壓的裝置，這種這裝置被稱(chēng)作Waste gate。于此同時(shí)，由于進(jìn)氣溫度的降低，緩解了氣缸過(guò)熱的問(wèn)題，因此可以適當(dāng)?shù)奶岣甙l(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比，改善低轉(zhuǎn)速時(shí)的動(dòng)力輸出。除此之外，：1以下，來(lái)避免氣缸過(guò)熱。最早的汽油渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)用在量產(chǎn)車(chē)型是在60年代。試驗(yàn)證明由于渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)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，NO含量也大為改觀(guān)，對(duì)減少汽車(chē)排氣污染有利。 （3）對(duì)大氣溫度及排氣背壓比較敏感，故經(jīng)常在高背壓下工作的發(fā)動(dòng)機(jī)不宜采用渦輪增壓。優(yōu)點(diǎn):（1）發(fā)動(dòng)機(jī)重量和體積增加很少情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)不需作重大改變很容易提高功率20%50%。近來(lái)由于汽油機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍越來(lái)越寬，渦輪增壓器與其匹配存在一定的困難，再加上小轎車(chē)對(duì)加速性的要求也越來(lái)越高。（2） 機(jī)械增壓:通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)壓氣機(jī)，以提高進(jìn)氣壓力的增壓方式。= （12）式中 燃料低熱值 過(guò)量空氣系數(shù) 燃燒lkg燃料所需理論空氣量 發(fā)動(dòng)機(jī)指示效率 發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械效率 發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣效率 氣缸中的充氣密度 式中，及是常數(shù)，而對(duì)于非增壓四沖程柴油機(jī)。本課題針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)的匹配過(guò)程，探討了渦輪增壓技術(shù)特點(diǎn)、優(yōu)勢(shì)，分析了增壓技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。大中型柴油機(jī)多采用軸流式渦輪增壓器，而對(duì)于車(chē)用內(nèi)燃機(jī)則采用徑流式渦輪增壓器。增壓器所需能量來(lái)源的不同，一般可分為機(jī)械驅(qū)動(dòng)式增壓和廢氣渦輪增壓兩類(lèi)。 Turbocharged system introduced in the role of the various ponent parts and principle。 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。介紹了增壓器的結(jié)構(gòu)和工作原理。 describes the structure and turbocharger work. 機(jī)械增壓將使內(nèi)燃機(jī)的機(jī)械效率降低，廢氣渦輪增壓是最有效的增壓方式。徑流式渦輪增壓器由離心式壓氣機(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。1發(fā)動(dòng)機(jī)增壓概論隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展和進(jìn)步，現(xiàn)代社會(huì)對(duì)各種動(dòng)力裝置的動(dòng)力性能要求越來(lái)越高。三個(gè)效率的提高是有限的，于是非增壓柴油機(jī)的強(qiáng)化主要是靠減小來(lái)實(shí)現(xiàn)的，但是過(guò)分減小會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)熱應(yīng)力提高，燃燒過(guò)程惡化，冷卻系帶走的熱量增加，還會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)的指示效率下降。（3） 發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣能量驅(qū)動(dòng)增壓器，分廢氣渦輪增壓和氣波增壓兩種。渦輪增壓器己經(jīng)難以勝任，于是又重新啟用機(jī)械增壓。由于不像機(jī)械增壓時(shí)增壓比受到限制，故近年來(lái)高增壓的趨勢(shì)越來(lái)越明顯。2發(fā)動(dòng)機(jī)增壓技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及特點(diǎn) 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(dá)260000r/min，個(gè)別的如法國(guó)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(dòng)機(jī)。此外，由于燃燒壓力升高率降低，發(fā)動(dòng)機(jī)工作柔和，噪聲比較小。當(dāng)時(shí)，這個(gè)車(chē)有一個(gè)讓人很難容忍的缺點(diǎn)，那就是在低轉(zhuǎn)速的時(shí)候動(dòng)力非常差，甚至還比不上一臺(tái)同等排量的自然吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī)，這種強(qiáng)烈的渦輪遲滯使得這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出很不流暢。即便采用了這些保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)，當(dāng)時(shí)的渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)仍然比自然吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性差。到了80年代，渦輪增壓的公路性能進(jìn)一步被改進(jìn)。Waste gate是一個(gè)安裝在進(jìn)氣管上的閥門(mén)，一旦壓力超過(guò)臨界值，此閥門(mén)打開(kāi)，可以釋放出多余的高壓氣體，確保發(fā)動(dòng)機(jī)不受損害。 低值增壓是近些年來(lái)發(fā)展的一種新的發(fā)動(dòng)機(jī)增壓技術(shù)。廢氣渦輪增壓已經(jīng)成為車(chē)用發(fā)動(dòng)機(jī)廣泛采用的主要增壓方式。（3）環(huán)保 渦輪增壓器能夠使發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)能，必將降低發(fā)動(dòng)機(jī)有害氣體和CO的排放量。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(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量，補(bǔ)償因進(jìn)氣不足而損失的功率。(如圖32)空氣沿收斂的軸向進(jìn)氣道流入時(shí)，氣流略有加速。它的流動(dòng)軌跡較長(zhǎng)，擴(kuò)壓比較緩慢。 （31）絕熱效率說(shuō)明了在消耗于轉(zhuǎn)動(dòng)壓氣機(jī)的機(jī)械功中有多少是有用部分，表明壓氣機(jī)流通部分的完善程度。由于車(chē)用內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍很大，從而要求壓氣機(jī)高效率區(qū)的流量范圍不宜過(guò)窄，為此在增壓器研制中常采用具有無(wú)葉擴(kuò)壓器的壓氣機(jī)或采用一種具有后彎式的工作輪使之更符合氣流在工作流道中的流動(dòng)規(guī)律，以增大高效率的工作范圍。 增壓器的渦輪機(jī)是利用發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械功的裝置。內(nèi)燃機(jī)增壓的先進(jìn)技術(shù)主要集中于美國(guó)、德國(guó)和日本。增壓使壓縮終了混合氣的溫度、壓力趨于升高，致使爆燃的傾向增大。當(dāng)節(jié)氣門(mén)突然開(kāi)大時(shí)，增壓器響應(yīng)滯后造成動(dòng)力響應(yīng)的滯后。 標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。 車(chē)用增壓汽油機(jī)與柴油機(jī)一樣，必須有低轉(zhuǎn)速大扭矩特性，要有一個(gè)較大的速度系數(shù)或一個(gè)較大的扭矩儲(chǔ)備系數(shù)。當(dāng)高轉(zhuǎn)速大負(fù)荷時(shí)，扭矩不希望很大，而這時(shí)流量較大，節(jié)流效果較強(qiáng)，因而增壓壓力得到控制。小尺寸的渦輪增壓器具有小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，對(duì)于提高加速性的作用很大，為了減小轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，在條件具備的情況下，寧可使用兩個(gè)小增壓器而不用一個(gè)大增壓器。進(jìn)氣噴水量必須適中，過(guò)大的水量不僅影響發(fā)動(dòng)機(jī)功率，而且使燃燒不穩(wěn)定，氣缸內(nèi)潤(rùn)滑條件變壞。我國(guó)20世紀(jì)70年代末開(kāi)始研究汽油機(jī)增壓，并在CAl0B和DG2610012機(jī)型上取得成功。對(duì)聯(lián)合工作曲線(xiàn)的分析表明:設(shè)計(jì)的可變噴嘴渦輪增壓器與發(fā)動(dòng)機(jī)匹配良好，不會(huì)出現(xiàn)喘振和阻塞。同時(shí)要求增壓器在低轉(zhuǎn)速和高轉(zhuǎn)速均有高的效率，因?yàn)樘岣咴鰤浩鞯牡退傩?，可以使低速時(shí)也具有較高的增壓壓力，使汽油機(jī)低速扭矩特性得到改善，從而使汽車(chē)的加速性得到改善。 ③采用可調(diào)式進(jìn)氣口壓氣機(jī)或可變截面噴嘴環(huán)渦輪。 ⑥采用增壓加中冷的增壓系統(tǒng)。5發(fā)動(dòng)機(jī)增壓技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)對(duì)于車(chē)用高速柴油機(jī)，為了改善低工況性能，可采用高速時(shí)放氣的措施，這是一種簡(jiǎn)單而安全的措施，但高工況經(jīng)濟(jì)性不好。由于發(fā)動(dòng)機(jī)工況變化的瞬態(tài)性，因此可變噴嘴葉片調(diào)整的響應(yīng)性也是可變的?；匚粡椈砂磧杉?jí)工作，即預(yù)噴在低壓下進(jìn)行，主噴則在高壓下進(jìn)行?，F(xiàn)在渦輪增壓技術(shù)的工藝、材料的發(fā)展集中體現(xiàn)在對(duì)渦輪增壓器零部件的改進(jìn)和創(chuàng)新。得出以下結(jié)論：采用發(fā)動(dòng)機(jī)增壓技術(shù)可以降低發(fā)動(dòng)機(jī)的整體尺寸，這對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)及車(chē)輛的小型化、輕量化和降低成本有巨大的吸引力；采用發(fā)動(dòng)機(jī)增壓技術(shù)可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的功率、機(jī)械效率和熱效率；可以降低發(fā)動(dòng)機(jī)有害氣體和CO的排放量等；發(fā)動(dòng)機(jī)增壓技術(shù)經(jīng)過(guò)多年來(lái)的不斷發(fā)展與完善，在實(shí)際生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，并且有著極大的發(fā)展空間，在將來(lái)會(huì)有更廣泛的應(yīng)用。本文所涉及的內(nèi)容包含著王慧君老師孜孜不倦的指導(dǎo)以及小組其他成員，...等同學(xué)的共同努力。新型的廢氣渦輪增壓器以提高可靠性、可維修性和經(jīng)濟(jì)性為重點(diǎn)，采用整體集成設(shè)計(jì)結(jié)合先進(jìn)的材料使增壓器提高了效率，減少了系統(tǒng)的零部件，簡(jiǎn)化了在機(jī)器上的安裝，延長(zhǎng)了大修間隔期，減少了維修工作量及維修工時(shí)，保證在整個(gè)壽命周期更低的運(yùn)行成本。提高燃油噴射壓力可以顯著地改善排放水平，例如Audi A4 TDI把噴射壓力提升至1368bar，把排氣顆粒水平降低了20%。大多數(shù)大眾TDI發(fā)動(dòng)機(jī)使用博世VP 37電控分配泵，通常它安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)前端，由正時(shí)皮帶驅(qū)動(dòng)。渦輪增壓系統(tǒng)的心臟是可調(diào)渦流截面的導(dǎo)流葉片。采用中間冷卻器是提高功率，防止爆震、降低熱負(fù)荷的有效措施之一。在汽油機(jī)高速時(shí)，噴嘴截面積增大，以降低壓比和增壓器轉(zhuǎn)速。目前要保證在高低速均有較高的效率還有較大的困難，一般從以下方面改善: ①采用后彎葉片的壓氣機(jī)葉輪。這款2. 0 LFSI ( Fuel Stratified Injection，燃料分層噴射)發(fā)動(dòng)機(jī)適用于大眾集團(tuán)生產(chǎn)制造的諸多車(chē)型，如奧