【正文】 年。一些發(fā)達(dá)國(guó)家在 20 世紀(jì) 6014年代中后期就已開(kāi)始利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行徑渦輪的空氣動(dòng)力學(xué)與三元流場(chǎng)分析，隨后又利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行離心式壓氣機(jī)的空氣動(dòng)力學(xué)計(jì)算、三元流場(chǎng)分析、葉輪及葉型設(shè)計(jì)和強(qiáng)度分析等。目前，國(guó)外主要增壓器生產(chǎn)廠家都已擁有先進(jìn)的CAD/CAM 和 CAT 系統(tǒng)，并采用有限元法和先進(jìn)的激光測(cè)試技術(shù)來(lái)進(jìn)行 3D 粘性流動(dòng)的建模和驗(yàn)證分析。 增壓器的加工制造技術(shù)近年來(lái)也發(fā)展很快，國(guó)外于 20 世紀(jì) 70 年代末成功地將“硅橡膠”技術(shù)用于鑄造小型后彎壓氣機(jī)葉輪；到 20 世紀(jì) 80 年代初期，世界各大增壓器公司相繼推出了帶后彎壓氣機(jī)葉輪的新型增壓器。KKK 公司采用五軸數(shù)控銑床，銑削加工鍛鋁后彎葉輪，強(qiáng)度比鑄鋁好，且在輪盤通道上保留銑削刀痕，可以減少二次流，有利于改善性能。（二）新材料的應(yīng)用方面鈦鋁合金材料具有密度小、高溫強(qiáng)度及抗氧化性好等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用于渦輪增壓器可以降低渦輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，改善響應(yīng)特性，消除增壓柴油機(jī)在加速瞬間冒黑煙現(xiàn)象。目前其他一些新的輕質(zhì)合金材料也在研制中。另外，在增壓器上也開(kāi)發(fā)使用了陶瓷渦輪，由于陶瓷渦輪的質(zhì)量較輕，渦輪箱的壁厚能被設(shè)計(jì)得很薄，在保持包容性不變的前提下可以使增壓器的質(zhì)量減輕。目前，采用陶瓷渦輪的技術(shù)難點(diǎn)主要是陶瓷渦輪與轉(zhuǎn)軸的連接。六．渦輪增壓器的發(fā)展趨勢(shì)早在 100 年前就有人提出壓縮空氣提高進(jìn)氣密度的設(shè)想，1926 年瑞士人Alfred 博士設(shè)計(jì)出了第一臺(tái)帶廢氣渦輪增壓器的增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，但由于當(dāng)時(shí)制造工藝和材料的限制，發(fā)動(dòng)機(jī)不能獲得足夠的壓縮空氣壓力，經(jīng)過(guò) 30 多年的發(fā)展，渦輪增壓器的性能有了很大的改善，開(kāi)始大量被應(yīng)用到車用發(fā)動(dòng)機(jī)上。 近些年來(lái)，由于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的廣泛應(yīng)用和加工水平的飛速發(fā)展，尤其是前傾后彎葉片的應(yīng)用使壓氣機(jī)效率提高了 7%～10%，發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)型和動(dòng)力15性都得到大幅提高。目前，中，重型車輛已經(jīng)普遍選用增壓柴油機(jī)作為動(dòng)力，渦輪增壓技術(shù)已成為提高發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)型和降低廢氣、噪聲排放的最有效措施之一，特別是為了應(yīng)對(duì)新的發(fā)動(dòng)機(jī)排放法規(guī)，增壓技術(shù)的應(yīng)用范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，增壓技術(shù)進(jìn)入了黃金發(fā)展時(shí)期。（一）柴油機(jī)渦輪增壓技術(shù)現(xiàn)狀 由于傳統(tǒng)增壓器流量范圍窄，難以兼顧與發(fā)動(dòng)機(jī)高低工況點(diǎn)的合理匹配，增壓器與發(fā)動(dòng)機(jī)的良好匹配時(shí)保障燃油經(jīng)濟(jì)性以及柴油機(jī)具有良好排放性能的關(guān)鍵，因此近幾年來(lái)采用各種不同設(shè)計(jì)概念的新型渦輪增壓系統(tǒng)已經(jīng)成功得到應(yīng)用。 相繼增壓系統(tǒng)的基本工作原理是采用多個(gè)小型渦輪增壓器，隨著柴油機(jī)工況的提高，按次序地投入運(yùn)行，改變了常規(guī)串聯(lián)增壓系統(tǒng)在低工況時(shí)由于排氣能量減少而是用渦輪轉(zhuǎn)速下降，增壓壓力不足，從而出現(xiàn)燃燒惡化、功率下降的現(xiàn)象。在標(biāo)定工況，柴油機(jī)的每臺(tái)增壓器都在高效率工作，燃油消耗率低；在部分工況，減少投入使用的渦輪增壓器數(shù)量，使得投入使用的在一起仍然在高效率區(qū)附近工作，最大限度地增加了氣缸的進(jìn)氣量，從而改善了柴油機(jī)的動(dòng)力性與經(jīng)濟(jì)性。MTU 公司首先將相繼增壓技術(shù)應(yīng)用于該公司的 956/1163 雙系列船用柴油機(jī)上。目前，相繼增壓技術(shù)也應(yīng)用到卡車的發(fā)動(dòng)機(jī)（沃爾沃） 、跑車的發(fā)動(dòng)機(jī)（保時(shí)捷）和轎車發(fā)動(dòng)機(jī)（奧迪）等車上。 可變截面渦輪增壓系統(tǒng)的基本工作原理是從低速到高速通過(guò)分段或連續(xù)改變渦輪截面，來(lái)提高發(fā)動(dòng)機(jī)低工況時(shí)的過(guò)量空氣系數(shù)。燃?xì)馔ㄟ^(guò)渦輪噴嘴葉片時(shí)，根據(jù)柴油機(jī)外界負(fù)荷的變化來(lái)改變噴嘴環(huán)葉片的角度，使進(jìn)入渦輪葉片的氣流參數(shù)發(fā)生變化，從而達(dá)到渦輪增壓器與柴油機(jī)在各工況下有良好的匹配?？勺兘孛鏈u輪增壓系統(tǒng)還可以提高柴油機(jī)的瞬態(tài)特性和降低瞬態(tài)排放。該系統(tǒng)16的缺點(diǎn)是渦輪增壓器的成本較高，而且結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，需要專門的控制機(jī)構(gòu)。蓋瑞特公司、KKK 公司均研制了可變截面渦輪增壓器，而且為了達(dá)到嚴(yán)格的排放法規(guī)，在增壓柴油機(jī)全工況范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)，歐美采用可變截面渦輪增壓器已成主流。 低工況進(jìn)排氣旁通系統(tǒng)的原理是當(dāng)柴油機(jī)低速運(yùn)行時(shí)，增壓空氣繞過(guò)氣缸直接進(jìn)入渦輪前的排氣管，從而增大氣體流量，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的增壓壓力，以避免發(fā)動(dòng)機(jī)低工況的喘振，改善發(fā)動(dòng)機(jī)低速工況性能。如果利用廢氣余熱對(duì)旁通的空氣加熱，效果會(huì)更好。MTU 公司 396 柴油機(jī)就采用了進(jìn)排氣旁通系統(tǒng)來(lái)改善低速工況性能，但該系統(tǒng)控制調(diào)節(jié)部分較為復(fù)雜，因此主要應(yīng)用于大功率高增壓柴油機(jī)。 廢氣旁通增壓系統(tǒng)以柴油機(jī)低負(fù)荷區(qū)域?yàn)樵O(shè)計(jì)匹配點(diǎn)，對(duì)無(wú)法兼顧的高負(fù)荷區(qū)，通過(guò)打開(kāi)渦輪上與大氣連通的一個(gè)可調(diào)節(jié)閥，釋放多余廢棄能量。這種增壓器的好處是通過(guò)設(shè)計(jì)較小的渦輪殼截面，迅速建立起低速壓力，改善低速時(shí)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)型排放指標(biāo)及瞬態(tài)響應(yīng)性，將柴油機(jī)在高速區(qū)所需要的進(jìn)氣壓力由旁通閥調(diào)節(jié)到最佳狀態(tài)，解決了因較小的渦輪殼截面導(dǎo)致的告訴高負(fù)荷區(qū)過(guò)高的增壓壓力而造成柴油機(jī)最高爆發(fā)壓力大幅升高、可靠性降低、性能指標(biāo)惡化等問(wèn)題。帶廢氣旁通閥的增壓器目前在車用柴油機(jī)上應(yīng)用較為普遍，不足之處是由于釋放了一部分廢氣，造成了能量損失，因此柴油機(jī)高工況的燃油消耗有一定增加。 此外，還有超高增壓系統(tǒng)、電動(dòng)放氣渦輪增壓系統(tǒng)以及諧振符合增壓系統(tǒng)等多種型式的增壓系統(tǒng)。他們正在逐步得到發(fā)展和應(yīng)用，使增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的性能不斷有新的提高?！窘Y(jié)束語(yǔ)】目前國(guó)內(nèi)對(duì)于渦輪增壓器在車輛行駛中可能出現(xiàn)的故障及診斷方法很少。本文根據(jù)對(duì)渦輪增壓器的構(gòu)造、工作原理、作用及優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行研究和分析，在17維護(hù)與使用方面對(duì)本文進(jìn)行了調(diào)查、修改、整合等方式。很好的提出了關(guān)于常見(jiàn)故障的修理以及改進(jìn)措施方面的問(wèn)題及看法。本文是根據(jù)一般的渦輪增壓器進(jìn)行研究，其研究結(jié)論對(duì)不同的渦輪增壓器同樣具有通用性。參考文獻(xiàn)1 林建生，燃?xì)廨啓C(jī)與渦輪增壓內(nèi)燃機(jī)原理與應(yīng)用 ，天津大學(xué)出版社，20222 機(jī)械出版社，汽車新能源詳解，20223 人民交通出版社，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)維護(hù)及檢修，20224 山東交通大學(xué)出版社，渦輪增壓器的構(gòu)造及維護(hù)，202218致謝 本文在選題，研究和論文撰寫的過(guò)程中，得到了孫長(zhǎng)錄孫導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)，對(duì)論文提出了很多有價(jià)值的建議和意見(jiàn)，還為本人提供了多次調(diào)研的機(jī)會(huì)，為搜集論文所需要的資料創(chuàng)造了非常便利的條件。此外，還有很多老師也對(duì)論文提出了寶貴的意見(jiàn)，使得論文能夠順利的完成。在此一并表示感謝！并向幫助我的同學(xué)表示誠(chéng)摯的