【正文】 參考文獻(xiàn)[1] :內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào)，1987.,No. 4.[2]蔣德明.《內(nèi)燃機(jī)原理》(修訂本).北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1988.[3]宋守信.《內(nèi)燃機(jī)增壓技術(shù)》.同濟(jì)大學(xué)出版社，1993.[4] 王恩華，[J].車用發(fā)動(dòng)機(jī)，2003，(4).[5] [J].汽車維修，2006,(3).[6]曉青. 增壓技術(shù)是現(xiàn)代車用發(fā)動(dòng)機(jī)的必然選擇[期刊論文]商用汽車 2003(12).[7] 車用柴油機(jī)渦輪增壓技術(shù)的新發(fā)展[期刊論文]車用發(fā)動(dòng)機(jī) 2002(01).[8]蔣德明.《內(nèi)燃機(jī)的渦輪增壓》.機(jī)械工業(yè)出版社，1993.[9].[論文].2004.[10][J].車用發(fā)動(dòng)機(jī)，2005,(11).。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。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。本文的研究工作分為以下幾個(gè)方面：（1） 闡述了發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行增壓的原因、發(fā)動(dòng)機(jī)增壓的方式。 對(duì)車用渦輪增壓器將要求尺寸更小，質(zhì)量更輕，效率更高，同時(shí)要求增壓器有良好的可靠性，并可按機(jī)工況要求進(jìn)行調(diào)節(jié)。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?，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。三元流方法可以更準(zhǔn)確、更全面地描述葉輪內(nèi)部流場(chǎng)，利用它對(duì)各種損失模型與葉輪內(nèi)部流場(chǎng)的深入研究已經(jīng)取得很大成績(jī)，現(xiàn)已成為渦輪增壓器葉輪設(shè)計(jì)的基本方法。、新材料渦輪增壓器制造工藝的發(fā)展主要得益于CAD/CAM、CFD技術(shù)的發(fā)展與新設(shè)備的應(yīng)用。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%。回位彈簧按兩級(jí)工作，即預(yù)噴在低壓下進(jìn)行，主噴則在高壓下進(jìn)行。每個(gè)噴嘴包含帶回位彈簧的活塞，一旦燃油壓力超過(guò)設(shè)定值，噴口即打開(kāi)。這一系統(tǒng)應(yīng)用在90和100hp的直4 。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)。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。相應(yīng)地，在各個(gè)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的節(jié)油性能也更上一層樓。與傳統(tǒng)渦輪增壓器相比，這極大地改善了低轉(zhuǎn)速時(shí)的響應(yīng)時(shí)間和加速能力。渦輪增壓系統(tǒng)的心臟是可調(diào)渦流截面的導(dǎo)流葉片。5發(fā)動(dòng)機(jī)增壓技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)對(duì)于車用高速柴油機(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。變截面噴嘴渦輪增壓器的反應(yīng)時(shí)間最短。在車用工況使用場(chǎng)合，增壓器反應(yīng)時(shí)間問(wèn)題尤為突出。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。 ⑥采用增壓加中冷的增壓系統(tǒng)。 ⑤降低增壓器成本，提高可靠性。 ④采用電子點(diǎn)火自動(dòng)控制裝置。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。 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。著也相應(yīng)地提高了對(duì)強(qiáng)度的要求，并使葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量增大，從而影響增壓器的反應(yīng)時(shí)間。然而，由于后彎角的增大，使壓氣機(jī)葉片強(qiáng)度下降，且壓氣機(jī)的壓頭系數(shù)降低。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。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，從而使汽車的加速性得到改善。（2）發(fā)展流量范圍寬、效率高的增壓系統(tǒng)。結(jié)合渦輪增壓，F(xiàn)SI擁有性能高和油耗低的特點(diǎn)。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)制造的諸多車型，如奧迪A3,A4,A6和高爾夫GTI等。對(duì)聯(lián)合工作曲線的分析表明: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。 國(guó)內(nèi)一些著名公司和院校都非常重視發(fā)動(dòng)機(jī)與增壓器匹配的研究。到2001年，只有少數(shù)車型采用增壓，還沒(méi)有國(guó)產(chǎn)增壓車型。作為汽油機(jī)增壓，除提高功率扭矩外，還用于高原上恢復(fù)功率。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。排氣噴水可以避免缸內(nèi)發(fā)生水蝕和水垢現(xiàn)象，同時(shí)還不致發(fā)生水蒸汽分壓對(duì)內(nèi)燃機(jī)性能的影響。在解放CA lOB型的增壓實(shí)驗(yàn)中，采用了排氣支管噴入降溫措施，在外特性試驗(yàn)中，汽油機(jī)在轉(zhuǎn)速為1600r/min,排氣溫度達(dá)700C，此時(shí)四個(gè)噴頭同時(shí)噴水。為了控制適當(dāng)?shù)膰娝浚话阌迷鰤簤毫驕u輪前壓力來(lái)控制(如圖13)調(diào)節(jié)彈簧預(yù)緊力，可改變打開(kāi)放水閥的工況，放水閥的表面有不同深淺的料槽，轉(zhuǎn)動(dòng)閥體可以滿足各種工況下不同噴水量的需要。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。①進(jìn)氣噴水 爆震是在正常火焰?zhèn)鞯街盎旌蠚庾孕兄鸲纬傻?，如果在燃燒?zhǔn)備階段有一部分水(或水和酒精的混合物)的霧粒摻入可燃混合氣中，由于水的汽化潛熱較大，因而利用它的汽化吸熱來(lái)降低可燃混合氣的溫度，延長(zhǎng)在正?；鹧?zhèn)鞯街白孕兄鸬臏?zhǔn)備時(shí)間，所以防止爆震是有效的。排氣系統(tǒng)的阻力應(yīng)盡可能地小。 ③排氣管尺寸的影響。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。過(guò)大的進(jìn)排氣系統(tǒng)的容積，特別是進(jìn)氣系統(tǒng)的容積是造成增壓器反應(yīng)遲緩的重要原因，因此任何有利于減少進(jìn)排氣系統(tǒng)容積的設(shè)計(jì)都有利于縮短滯后期。汽油機(jī)的增壓滯后問(wèn)題更顯得突出，因?yàn)槠蜋C(jī)本身的慣性小，靈活性強(qiáng)，轉(zhuǎn)速范圍寬廣，所以對(duì)增壓器的反應(yīng)要求更高。④采用具有共振系統(tǒng)的復(fù)合增壓。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。 ②壓氣機(jī)進(jìn)口節(jié)流，在壓氣機(jī)進(jìn)氣處放置一個(gè)節(jié)流閥，使進(jìn)口壓力適當(dāng)減少，相應(yīng)壓氣機(jī)出口壓力也降低。 目前改善增壓汽油機(jī)特性的措施一般有下列方法: ①采用放氣。 扭矩特性較差的原因是隨著轉(zhuǎn)速的增加，負(fù)荷的提高，排氣溫度也相應(yīng)升高，渦輪進(jìn)口焙值增加，增壓器轉(zhuǎn)速提高，增壓壓力上升，相應(yīng)扭矩增大。 車用增壓汽油機(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)。但出現(xiàn)微震時(shí)，在信號(hào)比較儀中獲得汽油機(jī)爆振信號(hào)，即發(fā)出訊號(hào)，從而改變控制單元電流，獲得點(diǎn)火滯后指令，延遲點(diǎn)火，因?yàn)檫@個(gè)系統(tǒng)只有在爆振發(fā)生時(shí)才有作用，所以不影響正常時(shí)的經(jīng)濟(jì)性。理想的點(diǎn)火提前角是調(diào)整到即將爆震而尚未爆振時(shí)，此時(shí)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性均最好。（2）減小點(diǎn)火提前角 推遲點(diǎn)火時(shí)間將有助于防止爆振。 標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。降低壓縮比還可以改善排放，實(shí)驗(yàn)表明，排氣中的HO減少50%, NO減少30%40%。汽油機(jī)的最大增壓壓力主要是受爆振的限制，而增壓后爆振加劇的最大原因是由于熱負(fù)荷增加，兩者是密切相關(guān)的。 廢氣渦輪增壓技術(shù)和廢氣渦輪增壓器在柴油車上已經(jīng)得到大量的使用和裝配，是柴油車發(fā)展的一種必然趨勢(shì)。當(dāng)節(jié)氣門突然開(kāi)大時(shí)，增壓器響應(yīng)滯后造成動(dòng)力響應(yīng)的滯后。（6）汽油機(jī)與增壓器匹配困難。同時(shí)，汽油機(jī)又不能通過(guò)提高氣門重疊角加大掃氣來(lái)冷卻受熱零件(如氣門、燃燒室等)，造成汽油機(jī)在增壓后的熱負(fù)荷偏高。（5）汽油機(jī)增壓熱負(fù)荷大。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。又由于增壓汽油機(jī)的熱負(fù)荷高，燃燒室和氣缸的壁面溫度較高，對(duì)新鮮充量的熱輻射和熱傳導(dǎo)都將增加，這也會(huì)導(dǎo)致焰前反應(yīng)的增加，促使正常燃燒速度增加，但對(duì)未燃混合氣的壓爆作用也增強(qiáng)。而且汽油機(jī)空燃比由于工作循環(huán)的性質(zhì)決定，仍需限制在較濃的狹窄范圍內(nèi)，又不能用較大的氣門重疊角使較多的掃氣空氣來(lái)降低燃燒室零件和排氣的溫度。（1）車用汽油機(jī)的速度和功率范圍寬廣，工況變化頻繁，扭矩儲(chǔ)備要大，這些在采用廢氣渦輪增壓后，不采取特殊措施，會(huì)限制它的推廣。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。汽油機(jī)增壓的發(fā)展相對(duì)較晚，技術(shù)水平也落后于柴油機(jī)。渦輪機(jī)流量特性雖受阻塞的限制，但工作范圍比壓氣機(jī)大得多，一種渦輪機(jī)可以和不同的壓氣機(jī)配套。 1kg廢氣所具有的能量。 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。同時(shí)，葉片間的通道面積是漸縮的，使部