【正文】 ，當發(fā)動機正常工作時，從發(fā)動機排氣門排出的廢氣及排氣管 (4)進入到廢氣渦輪增壓器右端，從而吹動渦輪高速旋轉(zhuǎn)。 與渦輪同軸的左端葉輪也同時做高速旋轉(zhuǎn)，葉輪左端的黑色箭頭代表從空氣濾清器過來的新鮮空氣，新鮮空氣進入到葉輪一端后，由于葉輪高速旋轉(zhuǎn)從而壓縮了新鮮空氣形成增壓。因為葉輪的攪動升高了空氣的溫度，從而降低了空氣的密度，為了保證進氣量，因此必須對增壓后的高溫氣體實行冷卻。渦輪增壓由于進氣壓力高，因 此在排氣過程中能夠充分掃清上一循環(huán)工作過程中的殘余廢氣，達到了排氣干凈的目的，并能為下一次燃燒做好準備，也利于下一次燃燒充分，從而減少有害物質(zhì)的排放。 經(jīng)過中冷器的空氣在經(jīng)過進氣管 (3)后再進入氣缸開始工作。這是它的另一個非常突出的優(yōu)點。增壓后，每循環(huán)進入氣缸內(nèi)的新鮮充量密度增大，使實際充氣量增加，從而達到提高發(fā)動機功率和改善經(jīng)濟性能的目的。 增壓發(fā)動機的特點 ①．進氣增壓可以提高發(fā)動機的升功率。 ③．通過增壓器的合理設(shè)計，可以將扭矩特性改進為低速高扭矩，這對車用發(fā)動機非常有利。 ⑤ .可通過增壓度來彌補隨行駛地區(qū)海拔高度升高而導(dǎo)致的功率下降。柴油機增壓后，由于混合氣工作溫度升高，著火延遲期縮短，燃燒過程變得柔和，對直噴式柴油機更是 有利。 ⑧ .機械隨時減少，經(jīng)濟性得到改善。 廢氣渦輪增壓技術(shù) 論文 第 8 頁 共 21 頁 廢氣渦輪增壓器及其增壓系統(tǒng) 廢氣渦輪增壓器的工作原理 渦輪增壓器連接到發(fā)動機的排氣歧管。 渦輪通過軸與安裝在空氣過濾器與吸氣管之間的壓縮機相連。 。 流過葉片的尾氣越多，渦輪旋轉(zhuǎn)速度就越快。壓縮機是一種離心泵，它在葉片的中心位置吸入空氣，并在旋轉(zhuǎn)時將空氣甩到外面。大部分軸承在這樣的高速下會爆炸，所以絕大多數(shù)的渦輪增壓機使用的是液壓軸承。 這可以起到兩個作用：一方面能夠降低軸和一些其他渦輪增壓機部件的溫度，另一方面能夠減小軸在旋轉(zhuǎn)時遇到的摩擦。在下一節(jié)，我們將了解一些需要權(quán)衡的因素，并說明其如何影響渦輪增壓 機的性能。在發(fā)動機排量一定的情況下，若想提高發(fā)動機的輸出功率，最有效的方法就是多提供燃料燃燒。 就拿汽油機來說，每向氣缸內(nèi)提供 1 公斤的汽油，約需要氣缸吸入 15 公斤的空氣，才能保證汽油充分燃燒。因此，提高 發(fā)動機吸入氣體的能力，也就是提高發(fā)動機的充氣效率就顯得尤為重要。 從原理上講，增壓并無神秘之處。 增壓過程中采用的壓氣機又叫做增壓器。發(fā)動機的增壓方法根據(jù)驅(qū)動增壓器所用能量來源的不同，基本上可以分為三類：第一類是機械增壓系 統(tǒng)，增壓器由發(fā)動機曲軸通過齒輪 (或鏈條等 )直接驅(qū)動。第三類是復(fù)合增壓系統(tǒng)，即在發(fā)動機上，既采用廢氣渦輪增壓器，又同時應(yīng)用機械驅(qū)動式增壓器。 這就是我們平時最常見的渦輪增壓裝置了，增壓器與發(fā)動機無任何機械聯(lián)系，實際上是一種空氣壓縮機，通過壓縮空氣來增加進氣量。當發(fā)動機轉(zhuǎn)速增快 ，廢氣排出速度與禍輪轉(zhuǎn)速也同步增快，葉輪就壓縮更多的空氣進入氣缸，空氣 廢氣渦輪增壓技術(shù) 論文 第 10 頁 共 21 頁 的壓力和密度增大可以燃燒更多的燃料，相應(yīng)增加燃料量就可以增加發(fā)動機的輸出功率。但是廢氣渦輪增壓器技術(shù)也有其必須注意的地方，那就是泵輪和渦輪由一根軸相連，也就是轉(zhuǎn)子，發(fā)動機排出的廢氣驅(qū)動泵輪，泵輪帶動渦輪旋轉(zhuǎn)，渦輪轉(zhuǎn)動后給進氣系統(tǒng)增壓。 渦輪增壓器的設(shè)計考慮因素 渦輪增壓機的一個主要問題是：當踩下油門時，發(fā)動機不會立即產(chǎn)生增壓，而是需要幾秒時間使渦輪提升轉(zhuǎn)速，之后才能產(chǎn)生增壓。 減少渦輪延時的方法之一是減小旋轉(zhuǎn)件的慣性，這主要通過減少旋轉(zhuǎn)件的重量來實現(xiàn)。 減小渦輪增壓器的尺寸是降低渦輪 及壓縮機慣性的一個有效方法。同時，發(fā)動機高速運轉(zhuǎn)時，更多的尾氣會經(jīng)過渦輪，還可能存在使渦輪轉(zhuǎn)速過快的危險。幸運的是，我們可以通過一些小竅門來克服這些問題。廢氣 泄放閥是一個閥門，它使排出的廢氣繞過渦輪葉片。如果壓力過高，廢氣泄放閥就會指示渦輪旋轉(zhuǎn)太快，此時廢氣泄放閥使一部分尾氣經(jīng)過渦輪葉片，從而降低渦輪葉片的轉(zhuǎn)速。但它們不是普通的滾珠軸承，而是用高級材料制造出的高精度軸承，用以應(yīng)對渦輪增壓器的速度和溫度。 同時還允許使用略小、略輕的軸。 陶瓷渦輪葉片比大多數(shù)渦輪增 壓器中使用的鋼制渦輪葉片要輕。 有些發(fā)動機同時使用兩個不同尺寸的渦輪增壓機。 空氣被壓縮時，溫度升高；而空氣溫度升高時，就會發(fā)生膨脹。為了提升發(fā)動機動力，需要使更多的空氣分子進入氣缸，而并不一定要產(chǎn)生更多的氣壓。渦輪吸入的空氣通過密封管路流過冷卻器，而發(fā)動機冷卻風扇吹出的冷風從它外部的散熱片流過。這意味著，如果渦輪增壓機在337 千帕的增壓下運轉(zhuǎn)，中間冷卻器就會產(chǎn)生 337 千帕溫度更低的空氣，這些空氣密度更高，含有的空氣分子比溫度較高的同氣壓空氣多。 廢氣渦輪增壓器是一種利用柴油機廢氣能量帶動渦輪增壓器，使進入氣缸的空氣壓力增大來提高功率的機器。 廢氣渦輪增壓器是由許多精密零件組成的，．由于工作溫度高、溫差大、轉(zhuǎn)速高，在運行過程中很容易發(fā)生故障，輕者使運轉(zhuǎn)惡化，重者造成零件的損壞，甚至會導(dǎo)致整臺增壓器的報廢。 增壓壓力不足 柴油機在額定工況下運轉(zhuǎn)時，若發(fā)現(xiàn)增壓壓力下降超過了標定進氣壓力的 l0％以上，應(yīng)立即進行必要的檢查和處理。大大影響柴油機功率的發(fā)揮。具體分析如下： 1．增壓器的空氣濾器阻塞，使吸氣損失增大，造成 增壓壓力不足。 2．壓氣機部分的內(nèi)部空氣通道油垢過多，當氣流在較多油垢的通道內(nèi)經(jīng)過時，會使氣流阻力增加，造成增壓壓力降低。對內(nèi)支承式的中、小型渦輪增壓器，可以拆下壓氣機殼進行氣道沖洗；對于外支承 廢氣渦輪增壓技術(shù) 論文 第 13 頁 共 21 頁 式渦輪增壓器，因拆卸清洗比較困難，可以不必拆卸，直接用水力沖洗，即在壓氣機進口通道處噴水沖洗。噴水應(yīng)在柴油機額定負荷的 80％～100％范圍內(nèi)進行；每次噴水的時間要短 (4～ 5 秒為宜 )；每次噴水量可根據(jù)增壓器的大小而定，一般每次噴水量為 0． 2～ 2． 5 升，連噴幾次，待增壓壓力恢復(fù)正常后即可停噴。 3．外支承式的增壓器，當壓力機背面的氣封裝置損壞時，將使大量空氣從背面漏向中間殼，與渦輪排出的廢氣一道排向大氣，也會造成增壓壓力的下降。 遇到這種情況時，除了要清除增壓器轉(zhuǎn)子部分的積碳或更換軸承外，對于柴油機燃燒不良的原因一定要查明并及時處理。 5．由于增壓器至進氣閥之間的管路或接頭漏氣使增壓壓力下降。 渦輪處排氣背壓過高的原因主 要是：排氣管變形或阻塞。 8．由于活塞、活塞環(huán)、氣缸套及氣閥等零件的嚴重磨損，增壓空氣進入后便會大量漏泄，因而導(dǎo)致增壓壓力的下降。 9．帶有中冷器 (又稱空冷器 )的增壓柴油機，當中冷器內(nèi)部氣道沾污后，空氣流動阻力必然要增大，使增壓壓力下降。一般當中冷器前后的壓差超過 104Pa(200mmHg)時，就要對中冷器進行清洗。 11．渦輪外緣與渦輪外罩間隙過大，也