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涡轮技术详解

涡轮技术详解
涡轮技术详解

涡轮增压百年魅力:

1905年,苏尔寿(Sulzer)兄弟研发公司发明了世界上第一台涡轮增压器,为此后高性能发动机的产生提供了良好的解决方案。早期的涡轮增压器主要应用在航空领域。到20世纪30年代,由于在赛车上的应用,涡轮增压发动机已经变得广为人知。随后,涡轮增压器逐渐扩展到量产车领域,先是卡车,然后是轿车。

在涡轮增压器长达一个世纪的开拓和发展方面,盖瑞特(Garrett)公司起到了至关重要的作用。1953年,盖瑞特公司研发了T02涡轮增压器,并取得巨大成功。1954年,盖瑞特成立空研工业部,专门从事涡轮增压器的设计与制造。到1961年,又在汽车界首次尝试将涡轮增压器应用到轿车上。在随后的发展中,盖瑞特逐渐演变成世界上最著名的涡轮增压器厂商。到1999年,盖瑞特并入霍尼韦尔(Honeywell)公司,但增压器产品仍沿用盖瑞特商标。————————————————————

涡轮的定义:

Turbo,即涡轮增压,简称T,最早时候由瑞典的萨博(SAAB)汽车公司应用于汽车领域。现在很多人都知道了,涡轮增压简称TURBO,如果在轿车尾部看到TURBO或者T,即表明该车采用的发动机是涡轮增压发动机。例如大众宝来的1.8T、帕萨特的1.8T、通用汽车的1.6T,2.0T系列车型等等。这些汽车的发动机工作,是靠燃料在发动机气缸内燃烧作功,从而对外输出功率。在发动机排量一定的情况下,若想提高发动机的输出功率,最有效的方法就是多提供燃料燃烧。然而,向气缸内多提供燃料容易做到,但要提供足够量的空气以支持燃料完全燃烧,靠传统的发动机进气系统是很难完成的。

涡轮增压器实际上是一种空气压缩机,通过压缩空气来增加进气量。它是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮,涡轮又带动同轴的叶轮,叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气,使之增压进入气缸。当发动机转速增快,废气排出速度与涡轮转速也同步增快,叶轮就压缩更多的空气进入气缸,空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料,相应增加燃料量和调整一下发动机的转速,就可以增加发动机的输出功率了。——————————————————

要想知道涡轮为什么在工作的时候会这么通红,看了下面的工作原理,你就明白了!

据资料显示:

普通涡轮发动机能够在启动后不久轻松达到600摄氏度

而使用AVG技术的涡轮会产生1000摄氏度的高温

令人称奇的布加迪威龙,其4涡轮发动机的最高温度能突破1600摄氏度

下面照片中这个1000匹马力的发动机,其工作温度也达到了1600度左右

某款发动机的涡轮增压器工作时状态

福特涡轮发动机:此为实验人员榨取发动机1000马力时的工作状态,但是下面这张图可是涡轮发动机正常工作的图,反正我是对此类发动机的散热很担心

据称:达到1000马力时,涡轮已经超过1600摄氏度

某车型1.8T涡轮引擎,熄火后立刻查看发动机舱!!!!惊人!!!!!!——————————————————————————

涡轮烧红是正常工作状态。迈腾号称的水冷涡轮增压也不过是指中冷器冷却,停车后还需要运转一段时间才能降温。

大扭矩就是这样换来的

涡轮增压温度=废气温度+涡轮快速转动摩擦温度+进气空气压缩温度。

增压器的涡轮端装有合金密封环,如果此密封环损坏,发动机高速运转时,废气会通过密封环进入发动机润滑系统,将机油变脏,并使曲轴箱压力迅速升高,发动机低速运转时,机油会通过密封环从排气管排出或进入燃烧室燃烧,从而造成机油的过度消耗。因此,当出现上述两种异常情况时,即说明涡轮增压器有故障,必须拆下检修。

由于废气涡轮增压器经常处于高速、高温下工作,增压器废气涡轮端的温度在600℃左右,增压器转子以832~1040r/min 的高速旋转。涡轮增压叶片每秒就转动17次,这才是产生高温最主要的因素。

下面多看几个图

【大众1.8T发动机】工作时状态

1.JPG (80.03 KB)

2010-7-30 12:04

涡轮增压工作原理

就拿汽油机工作原理来说,每向气缸里面提供1公斤的汽油,大约需要气缸吸入15公斤的空气,才能保证汽油充分燃烧。然而这15公斤的空气,其体积将是非常大的,光靠气缸在发动机进气过程产生的真空度,不容易将这么大体积的空气完全吸入。因此,提高发动机吸入气体的能力,也就是提高发动机的充气效率就显得尤为重要。有两种方法来增加发动机的进气量,第一种是后段式增压技术,从原理上讲,后段式增压技术就是采用专门的压气机将气体在进入气缸前预先进行压缩,提高进入气缸的气体密度,减小气体的体积,这样,在单位体积里,气体的质量就大大增加了,进气量即可满足燃料的燃烧需要,从而达到提高发动机功率的目的。增压过程中采用的压气机又叫做增压器。第二种是前段式进气技术,还是利用气缸的真空度,从进气支管将空气补充进气缸。不管是哪种技术,控制好进气量是关键。

涡轮增压发动机是依靠涡轮增压器来加大发动机进气量的一种发动机,涡轮增压器(Tubro)

实际上就是一个空气压缩机。它是利用发动机排出的废气作为动力来推动涡轮室内的涡轮(位于排气道内),涡轮又带动同轴的叶轮位于进气道内,叶轮就压缩由空气滤清器管道送来的新鲜空气,再送入气缸。当发动机转速加快,废气排出速度与涡轮转速也同步加快,空气压缩程度就得以加大,发动机的进气量就相应地得到增加,就可以增加发动机的输出功率了。涡轮增压发动机的最大优点是它可在不增加发动机排量的基础上,大幅度提高发动机的功率和扭矩。一台发动机装上涡轮增压器后,其输出的最大功率与未装增压器相比,可增加大约40%甚至更多。

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最早的涡轮增压器用于跑车或方程式赛车上,这样在那些发动机排量受到限制的赛车比赛里面,发动机就能够获得更大功率。

红色为高温废气,蓝色为新鲜空气

众所周知发动机是靠燃料在汽缸内燃烧作功来产生功率的,由于输入的燃料量受到吸入汽缸内空气量的限制,因此发动机所产生的功率也会受到限制,如果发动机的运行性能已处于最佳状态,再增加输出功率只能通过压缩更多的空气进入汽缸来增加燃料量,从而提高燃烧作功能力。因此在目前的技术条件下,涡轮增压器是惟一能使发动机在工作效率不变的情况下增加输出功率的机械装置。

我们平常所说的涡轮增压装置其实就是一种空气压缩机,通过压缩空气来增加发动机的进气量,一般来说,涡轮增压都是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮,涡轮又带动同轴的叶轮,叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气,使之增压进入汽缸。当发动机转速增快,废气排出速度与涡轮转速也同步增快,叶轮就压缩更多的空气进入汽缸,空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料,相应增加燃料量和调整一下发动机的转速,就可以增

加发动机的输出功率了。

涡轮增压的分类

发动机的增压方法根据驱动增压器所用能量来源的不同,基本上可以分为四类:

1.第一类是机械增压系统,增压器由发动机曲轴通过齿轮(或链条等)直接驱动。

2.第二类是废气涡轮增压系统,增压器是由发动机工作时排出的废气带动的。

3.第三类是复合增压系统,即在发动机上,既采用废气涡轮增压器,又同时应用机械驱动式增压器。此外还有惯性增压、气波增压等其他增压方式。

4.第四类是前段式真空控制系统,即利用发动机气缸真空控制,从进气支管给气缸进气,这种技术2003年在台湾被发明,台湾专利案号M301275-宝久马力小涡轮。

【大众TSI发动机:属于上述第三类发动机】

需要注意的是,引进国内后,大众TSI发动机取消了机械增压,属于上述第二种类型

顺便提一下大众缸内直喷技术,缸内直喷技术在VAG集团中被广泛运用,由Audi RS4和R8共享的4.2升FSI发动机即是其中性能强悍的代表作。其中VAG集团可以算是导入缸内直喷科技最具代表性的例子,目前包含Audi和VW都已将名为FSI的缸内直喷发动机列为旗下车款的高阶动力来源,而且在Audi和VW车系的顶级车上,甚至更以FSI结合上涡轮增压以增大动力。

供油系统采用缸内直喷设计的最大优势,就在于燃油是以极高压力直接注入于燃烧室中,因此除了喷油嘴的构造和位置都异于传统供油系统,在油气的雾化和混合效率上也更为优异。加上近来车上各项电子系统的控制技术大幅进步,计算机对于进气量与喷油时机的判读与控

制也愈加精准,因此在搭配上缸内直喷技术以使得发动机的燃烧效率大幅提升下,除了发动

机得以产生更大动力,对于环保和节能也都有正面的帮助。

涡轮增压装置的组成

大家可能会觉得涡轮增压装置非常复杂,其实并不复杂,涡轮增压装置主要是由涡轮室和增压器组成。首先是涡轮室的进气口与发动机排气歧管相连,排气口则接在排气管上。然后增压器的进气口与空气滤清器管道相连,排气口接在进气歧管上,最后涡轮和叶轮分别装在涡轮室和增压器内,二者同轴刚性联接。这样一个整体的涡轮增压装置就做好,你的发动机就好像电脑CPU一样被“超频”了。

涡轮增压3D模型图

插播图片:当今世界上最强大的布加迪16.4发动机【4涡轮】

据布加迪工程师描述:研制第一台布加迪威龙发动机时,他们居然把屋顶的排气系统烧毁了,可见涡轮的热量之惊人!

事实上,布加迪的W16发动机是由两部V8发动机拼接而成,全车的10个散热器为强大的涡轮散热高温的涡轮

正如你所猜想的,被压缩气体离开压缩室后温度会升高,主要是由压缩过程和气体与机件的磨擦引起的。那么在进入燃烧室之前就有必要对其冷却(以一般的科学常识,气体遇热会发

散),这时充气冷却器(或者叫热交换器)就要参与工作。冷却器降低了压缩气体的温度,同时也能让燃烧室温度保持在一个较低的水平上。有些系统甚至在冷却器上再加一个风扇,以确保进一步降低进气温度。

【涡轮工作时的状态:通红】

涡轮增压器的优势

安全: 一台涡轮增压发动机最多能7倍功率于同等排量的自然吸气发动机,例如在F1赛场,一台1.5升涡轮增压发动机能产生1000马力的功率。正常情况下,涡轮增压器能提供翻番的动力,让车辆有更好的响应和安全性。增压发动机能有效抵御高原缺氧的情况,这一点对载重车辆和越野车更有帮助。

更经济: 涡轮增压发动机利用了再循环的废气,使能量转化效率提高,热损失减少,经济性比自然吸气发动机要好。

清洁:由于更多的空气进入发动机,燃烧变得更容易,也更彻底,因此排放变得更清洁了。当今的涡轮增压柴油机比自然吸气式能降低50%的NOx and CO2排放

更多乐趣: 涡轮增压能增大发动机扭力,改善车辆道路性能,并让驾驶者充满乐趣。

德国大众TSI发动机

大众的TSI技术(Twincharger Stratified Injection)指双增压(涡轮和机械增压)分层喷射技术。涡轮增压的原理是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮,涡轮又带动同轴的叶轮,叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气,使之增压进入汽缸,空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料,发动机的输出功率就得到了较大的提升。增压带来的好处是“既让马儿跑得快,又让马儿吃得少”,通常情况下,涡轮增压器以后的发动机功率和扭矩要提高20%-40%,但废气涡轮在结构简单,性能突出的背后也有它的弊端,由于叶轮的惯性作用对油门的突然变化反应迟缓,在急加速的情况下,会有短暂的发动机“不出力”的现象。此外,废气涡轮依靠发动机油散热,工作时过高的温度和超过每分钟30000次的转速都会让涡轮增压器在保养或使用不当时成为易损部件。涡轮增压发动机在较低和较高转速时都有

一个动力的空挡,为了进一步提高发动机的效率,增加一个机械增压装置,并让它在低转速时加大进气压力。而涡轮增压器的尺寸可以再大一些,去弥补高转速时的动力空挡,从而达到一个从低到高转速的全段优异动力表现。

国外和国内的TSI有很大区别

在国内,TSI的T代表涡轮增压,Si代表燃油直喷,而不是T与FSI的简称,并没有燃油分层喷射技术,因为国内燃油质量一般,达不到分层喷射的要求。一般国产的大众系列车型会这么称呼。此外,国内TSI发动机还取消了机械增压。

在国外TSI就是上面的解释,在这里T就代表Twincharger的意思,就是双增压(涡轮和机械增压)的意思,Si就是Stratified Injection,燃油分层喷射的意思。

大众的TSI发动机连续三年荣获“年度发动机”国际大奖,这两款发动机都采用了两大尖端科技:燃油缸内直喷技术和涡轮增压技术。燃油缸内直喷技术是指燃油直接喷入燃烧室与空气

混合燃烧,优化了进气混合效率,使燃烧更加充分,燃烧效率更高,从而使发动机动力更强,动力响应更快,而油耗和排放却更低。与将燃油喷射至进气歧管的传统发动机相比,其动力性得到很大的提升,而同时油耗却显著降低。

涡轮增压技术是指采用水冷式涡轮增压器,使进气气流的分布状态有助于降低能量损耗,保证了汽油和空气均匀混合,在宽广的发动机转速范围内都具有充沛的动力。低速强扭的特性将直接带来启动迅捷、加速稳定、提速快、易操控等诸多优点。

此外,这两款发动机上还采用了可调进气涡流、可控废气循环、双平衡轴、双质量飞轮、摇臂式挺杆、凸轮轴驱动静音链条等技术,配合发动机控制系统和E-Gas电子油门技术,这两款TSI发动机无论是技术水准、动力性、燃油经济性和排放水平都堪称国内同排量级别发动机的翘楚。

纠正你几个错误

“增压器转子以832~1040r/min 的高速旋转。涡轮增压叶片每秒就转动17次,这才是产生高温最主要的因素。”

增压器转子的速度是你所说的50-100倍,产生高温是因为相同时间内油喷的多了,功率密度大了

“正如你所猜想的,被压缩气体离开压缩室后温度会升高,主要是由压缩过程和气体与机件的磨擦引起的。”

压缩后气体温度升高并非摩擦,摩擦的贡献非常小,原理类似于打气筒打气时会发热,气体

在近乎绝热压缩的过程中温度会升高

“涡轮增压发动机利用了再循环的废气,使能量转化效率提高,热损失减少,经济性比自然吸气发动机要好”

废气再循环不是为了提高能力转化效率,而是为了减小NOx的生成,同时缸内燃烧温度稍有下降,向冷却水的传热损失减小,可以稍微提高热效率

“当今的涡轮增压柴油机比自然吸气式能降低50%的NOx and CO2排放”

增压后柴油机的NOx大幅增加,因为燃烧温度升高了,所以需要废气再循环降低NOx “增压带来的好处是“既让马儿跑得快,又让马儿吃得少””

是把马儿喂饱尽量多吃快跑,油喷多了

“燃油缸内直喷技术是指燃油直接喷入燃烧室与空气混合燃烧,优化了进气混合效率,使燃烧更加充分,燃烧效率更高,”

直喷是为了分层,分层是为了提高压缩比,提高压缩比是为了降低油耗,然而分层的好处并不能使消费者彻底满意,分层的排放会有所恶化,其实是尚未完全成熟的技术,加之控制复杂,因此在中国市场就简化了

另外我认为开头说的排气温度达到1600度是不可信的,发动机工作时缸内最高平均温度才2000K(1700度),排气门打开时温度就已经降至1000度以下了,看这个排气管的红热程度大概在1000度左右

涡轮发动机基础前五章复习题0405无答案讲解

第1章概述 1.燃气涡轮发动机具体包括:涡轮喷气发动机、涡轮螺旋桨发动机以及: A. 涡轮风扇发动机和涡轮轴发动机 B. 涡轮风扇和冲压发动机 C. 涡轮轴发动机和冲压发动机 D. 涡轮轴发动机和活塞发动机 2. 是热机同时又是推进器的是: A. 活塞发动机 B. 涡喷发动机 C. 带涡轮增压的航空活塞发动机 D. 涡轮轴发动机 3. 涡轮喷气发动机的主要部件包括: A. 压气机、燃烧室、尾喷管、排气混合器、消声器 B. 压气机、涡轮、尾喷管、排气混合器、燃烧室 C. 压气机、涡轮、反推装置、消声器、进气道 进气道、压气机、涡轮、尾喷管、燃烧室D. 4.涡扇发动机的总推力来自: A. 仅为内涵排气产生 B. 仅为外涵排气产生 C. 由内外涵排气共同产生 内涵排气和冲压作用产生D. 5. 涡扇发动机的涵道比是指: A. 外涵空气流量与内涵空气流量之比 B. 外涵空气流量与进气道空气流量之比 C. 内涵空气流量与外涵空气流量之比 D. 内涵空气流量与流过发动机的总空气流量之比 6. 以下哪两类燃气涡轮发动机是靠排气来获得推力的: A. 涡轮螺旋桨发动机和涡轮轴发动机 B. 涡轮喷气发动机和涡轮螺旋桨发动机 C. 涡轮喷气发动机和涡轮风扇发动机 涡轮风扇发动机和涡轮轴发动机D. 7.涡轮轴发动机、涡轮螺旋桨发动机与涡轮喷气、涡轮风扇发动机相比: A. 都是靠排气来产生推力 B. 都比后者的推进效率要高

C. 都有核心机 17 / 1 推力更大D. 8. 燃气涡轮发动机的核心机包括: A. 压气机、涡轮、尾喷管 B. 压气机、燃烧室、涡轮 C. 压气机、燃烧室、加力燃烧室 压气机、涡轮、反推力装置D. 9. 喷气发动机进行热力循环,所得的循环功为: A. 加热量与膨胀功之差 B. 加热量与压缩功之差 C. 加热量 D. 加热量与放热量之差 10. 单位质量的空气流过喷气发动机所获得的机械能为: A. 空气在燃烧室里所获得的加热量 B. 空气在压气机的所获得的压缩功 C. 燃气在涡轮里膨胀所做的膨胀功 燃气的排气动能与空气的进气动能之差D. 11.认为燃气在尾喷管完全膨胀,流过发动机的空气流量与燃气流量相等,则涡轮喷气发动机的推力)有直接关系大小与(A. 空气流量、排气速度与进气速度之差 B. 空气流量、膨胀效率大小 C. 空气流量、排气速度高低 空气流量、飞行马赫数大小D. 12. )有直接关系(若喷气发动机在地面台架试车,则推力大小与:A. 空气流量、飞行马赫数大小 B. 空气流量、排气速度高低 C. 空气流量、排气速度与进气速度之差 空气流量、膨胀效率大小D. 13. 可以表示为:N 喷气发动机的循环功率A. 空气流量与每千克空气动能差的乘积 B. 空气流量乘以每千克空气的排气动能 C. 空气流量乘以每千克空气的进气动能 每千克空气的动能差D. 14. 喷气发动机的推进效率为: A. 推进功率与循环功率之比 B. 推进功率与加热量之比 C. 推进功与循环功率之比 推进功与加热量之比D.

涡轮增压器

一、历史(简略) 说到涡轮增压器,它已问世了100多年了,可也就是近10年才被人们常常提到。在1905年,sulzer brot hers research and development 公司的alfred buchi博士申请了第一款涡轮增压器的专利——动力驱动的轴向增压器,1911年在瑞士的winterthur增压器厂开工,在1915年制造出了原型航空器发动机增压器,利用发动机废气驱动,主要目的是用来克服高海拔稀薄空气对动力的负面影响。 早在1919年,美国通用电气公司制造的增压器将飞行器升到了一万米高空。当时的人们还没有完全认识到增压器的潜力,直到1938年第一款带增压的卡车发动机面市。 虽然buchi是涡轮增压器之父,可garrett将它广泛推广。到了1961年,小轿车才开始试探性地安装增压器,首先出现在oldsmobile f85上, 并在1962年上市。 使用了增压技术的oldsmobile jetfire3.5升v8发动机达到了215马力,而非增压的最好成绩只有185马力。对于轿车,20世纪70年代是涡轮增压器的一个转折点。 带增压的porsche911于1975年面市。1977年saab 99 又将涡轮增压器技术传播得更广泛,使2升发动机的动力性能与3升发动机基本相同。接着是奔驰300d turbo,它的动力性能给人留下了很深的印象。1978年别克regal和le sabre运动款安装了涡轮增压器。在20世纪最后20年中,带涡轮增压器的车型一款款的出现了。涡轮增压器在赛车中也起着重要的作用,包括wrc、勒芒24小时。 二、发展 涡轮增压器可以产生更大的扭矩来满足开车人的驾驶乐趣。为了满足发动机不同转速下的需求,1989年出现了几何可变增压的涡轮增压器(vnt)。在发动机低速时,涡轮增压器减小流道容积,提高增压;在发动机全速运转时,涡轮增压器流道容积增大,保证增压不会超出需求。 流道容积可用真空管控制,优点是提高了发动机低速时的加速性能。今天的涡轮增压器已经变得部件更少、体积更小、转速更高(高达280000rpm),压缩比已经达到2-2.5∶1(汽油机)和4-6∶1(柴油机)。 涡轮增压器的工作原理虽然简单,但制造工艺要求高,涡轮增压器就是一个气泵,由发动机排出的废气来驱动涡轮增压器一侧的叶轮,当它越转越快时,另一侧的叶轮也在同步加快,增大了进入燃烧室的进气量。就像你所理解的,压缩后的空气会变得很热,所以在进入燃烧室前要进行冷却,就是我们常说的中冷。中冷也帮助降低了燃烧室的温度。 涡轮增压器的原理很简单,但实际上它是很复杂和精密的。不仅需要内部配件的严密配合,涡轮增压器还要和发动机严密匹配,否则就会降低发动机的效率甚至造成损坏。 今天,随着排放标准的越来越严格,汽车制造商不仅要满足环保要求,同时又要满足客户的需求,保证足够的驾驶乐趣。涡轮增压器正好能满足降低排放并提高燃油经济性,同时又不会以失去驾驶乐趣为代价。 虽然涡轮增压器能够提供更好的燃油经济性,因为增压会给燃烧室提供更多的空气,使小排量发动机可以榨取更大的功率输出,而且对于汽油机,有涡轮增压器后,co2的排放与相同功率的自然吸气发动机相比要少10-20%。但是,涡轮增压工作的过程需要很多的热量使涡轮排气叶轮进入工作转速,而且涡轮压缩后的空气散热的过程也是在消耗热能。所以,涡轮增压系统的工作过程,也是一个能量浪费的过程。 三、品牌简介 日本:三菱Mitsubishi, 石川岛IHI,日历Hitachi 欧洲:KKK 美国:Honeywell& Garrett, Borg Warner, Holset, Precision, Turbonectics, etc. 中国涡轮市场状况: 1、外国品牌在中国市场开战

发动机涡轮增压器的特点及使用注意事项

发动机涡轮增压器的特点及使用注意事项 汽车发动机涡轮增压器主要由涡轮机罩、压气面罩及增压壳等组成。 废气涡轮增压就是利用柴油机排出的能量来驱动涡轮机,从而带动压气机,来提高进气压力增加充气量。增加发动机的进气压力,主要是靠装在发动机上的一个径流式废气涡轮增压器来实现。当发动机运转时,利用发动机排出的废气流经涡轮机的力量,迫使涡轮机叶轮高速旋转。因涡轮机叶轮与压气机叶轮同在一根轴上,所以在涡轮机叶轮高速旋转的同时,也带动压气机叶轮做相应的调整旋转,从而使通过压气机内的空气速度和压力增加。又因压气机出气口是和发动机进气支管相连接的,所以,这些经过增压后的空气,也就能顺利地进入发动机的燃烧室以供燃油燃烧。 柴油机采用废气涡轮增压不仅可提高功率,还可减少单位功率质量、缩小整机外形尺寸、降低燃油消耗。 1、废气涡轮增压的优点 1.1增压器与发动机只有气体管路连接而无机械传动,因此增压方式结构简单,不需要消耗功率。 1.2在发动机重量及体积增加很少的情况下,发动机结构无需做重大改动,便很容易提高功率20%-50%。 1.3由于废气涡轮增压回收了部分能量,故增压后发动机经济性也有明显提高,再加上相对减小了机械损失和散热损失,提高了发动机的机械效率和热效率,使发动机涡轮增压后燃油溺消耗率可降低5%-10%。 1.4涡轮增压发动机对海拔高度变化有较强的适应能力,因此装有废气涡轮增压的汽车在高原地区具有明显的优势。 2、废气涡轮增压器在使用中应注意一下几点: 2.1增压器的转子轴转速高达80000-100000r/min,若用一般机械中的轴承将无法正常工作。因此,增压器普遍采用全浮动轴承。全浮动轴承与转子轴和壳体轴承之间均有间隙,当转子轴高速旋转时,具有0.25-0.4Mpa压力的润滑油充满这两个间隙,使浮动轴承在内外两层油膜中随转子轴同向旋转,但其转速却比转子轴低得多,从而使轴承相对轴承孔和转子轴的相对线速度大幅度下降。由于有双层油膜,可以双层冷却,并产生双层阻尼。由此可知,浮动轴承具有高速轻载下工作可靠等优点,但同时也发现浮动轴承对润滑油的要求很高。必须注意按规定牌号加注润滑油。 2.2所用润滑油必须清洁,否则将加速轴承磨损,甚至导致增压器及发动机性能恶化。因此,必须严格按照保养规定,定期清洗机油滤清器滤芯。15000km磨合期更换一次机油和滤芯,以后每10000km更换一次机油。 2.3应按保养规定定期清洁空气滤清器,每两年便更换一次空气滤清器滤芯或按行驶里程定期更换。使用中应经常检查进气系统和排气系统的密封性。 2.4为确保浮动轴承的润滑,发动机刚起动时,应怠速运转几分钟(至少30s),因为机油的压力以及机油循环至浮动轴承处需要一定时间,否则浮动轴承的润滑条件得不到保障,加剧轴承磨损,甚至发生卡死故障。停机时也同样如此,逐渐减少负荷,直至怠速运转几分钟后方可停机。 2.5增压器在使用了2000-2500h后,应在发动机不解体的状态下测量转子轴的轴向移动量。测量前应先将进、排气管从增压器上拆下,把千分表触点顶在转子轴上,然后轴向推动叶轮进行测量,移动量应为0.10-0.30mm。若超差则应将增压器拆下检修,或更换增压器。

涡轮发动机基础期中习题

第一章 1. 燃气涡轮发动机具体包括:涡轮喷气发动机、涡轮螺旋桨发动机以及:A A. 涡轮风扇发动机和涡轮轴发动机 B. 涡轮风扇和冲压发动机 C. 涡轮轴发动机和冲压发动机 D. 涡轮轴发动机和活塞发动机 2. 是热机同时又是推进器的是:B A. 活塞发动机 B. 燃气涡轮发动机 C. 带涡轮增压的航空活塞发动机 D. 火箭发动机 3. 涡轮喷气发动机的主要部件包括:D A. 压气机、燃烧室、尾喷管、排气混合器、消声器 B. 压气机、涡轮、尾喷管、排气混合器、燃烧室 C. 压气机、涡轮、反推装置、消声器、进气道 D. 进气道、压气机、涡轮、尾喷管、燃烧室 4. 涡扇发动机的总推力来自:C A. 仅为内涵排气产生 B. 仅为外涵排气产生 C. 由内外涵排气共同产生 D. 内涵排气和冲压作用产生 5. 涡扇发动机的涵道比是指:A A. 外涵空气流量与内涵空气流量之比 B. 外涵空气流量与进气道空气流量之比 C. 内涵空气流量与外涵空气流量之比 D. 内涵空气流量与流过发动机的总空气流量之比 6. 以下哪两类燃气涡轮发动机是靠排气来获得推力的:C A. 涡轮螺旋桨发动机和涡轮轴发动机 B. 涡轮喷气发动机和涡轮螺旋桨发动机 C. 涡轮喷气发动机和涡轮风扇发动机 D. 涡轮风扇发动机和涡轮轴发动机 7. 涡轮轴发动机、涡轮螺旋桨发动机与涡轮喷气、涡轮风扇发动机相比:B A. 都是靠排气来产生推力 B. 都比后者的推进效率要高 C. 都有核心机 D. 推力更大 8. 燃气涡轮发动机的核心机包括:B

A. 压气机、涡轮、尾喷管 B. 压气机、燃烧室、涡轮 C. 压气机、燃烧室、加力燃烧室 D. 压气机、涡轮、反推力装置 9. 喷气发动机进行热力循环,所得的循环功为:D A. 加热量与膨胀功之差 B. 加热量与压缩功之差 C. 加热量 D. 加热量与放热量之差 10. 单位质量的空气流过喷气发动机所获得的机械能为:D A. 空气在燃烧室里所获得的加热量 B. 空气在压气机的所获得的压缩功 C. 燃气在涡轮里膨胀所做的膨胀功 D. 燃气的排气动能与空气的进气动能之差 11. 认为燃气在尾喷管完全膨胀,流过发动机的空气流量与燃气流量相等,大小与: 则涡轮喷气发动机的推力()有直接关系A A. 空气流量、排气速度与进气速度之差 B. 空气流量、膨胀效率大小 C. 空气流量、排气速度高低 D. 空气流量、飞行马赫数大小 12. 若喷气发动机在地面台架试车,则推力大小与:()有直接关系B A. 空气流量、飞行马赫数大小 B. 空气流量、排气速度高低 C. 空气流量、排气速度与进气速度之差 D. 空气流量、膨胀效率大小 13. 喷气发动机的循环功率N 可以表示为:A A. 空气流量与每千克空气动能差的乘积 B. 空气流量乘以每千克空气的排气动能 C. 空气流量乘以每千克空气的进气动能 D. 每千克空气的动能差 14. 喷气发动机的推进效率为:C A. 推进功率与循环功率之比 B. 推进功率与加热量之比 C. 推进功与循环功率之比 D. 推进功与加热量之比 15. 推进效率的高低取决于:D A. 排气速度高低 B. 飞行速度高低 C. 推进功率的大小 D. 排气速度与飞行速度之比的大小

涡轮增压器专业名词

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详解航空涡轮发动机-卷精选

详解航空涡轮发动机 引言 古往今来,人类飞上天空的梦想从来没有中断过。古人羡慕自由飞翔的鸟儿,今天的我们却可以借助飞机来实现这一理想。鸟儿能在天空翻飞翱翔,靠的是有力的翅膀;而飞机能够呼啸驰骋云端,靠的是强劲的心脏——航空涡轮发动机。 航空涡轮发动机,也叫喷气发动机,包括涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机、涡轮螺旋桨发动机等几大类,是由压气机、燃烧室和涡轮三个核心部件以及进气装置、涵道、加力燃烧室、喷管、风扇、螺旋桨和其它一些发动机附属设备比如燃油调节器、起动装置等组成的。其中,压气机、燃烧室和涡轮这三大核心部件构成了我们所说的“核心机”。每个部件的研制都要克服巨大的技术困难,因而航空涡轮发动机是名副其实的高科技产品,是人类智慧最伟大的结晶,其研制水平是一个国家综合国力的集中体现。目前世界上只有美、俄、法、英等少数几个国家能独立制造拥有全部自主知识产权的航空涡轮发动机。 2002年5月,中国自行研制的第一台具有完全自主知识产权、技术先进、性能可靠的航空涡轮发动机——“昆仑”涡喷发动机正式通过国家设计定型审查,它标志着我国一跃成为世界第五大航空发动机设计生产国。“昆仑”及其发展型完全可以满足今后若干年内我军对中等偏大推力涡喷发动机的装机要求,将来在其基础上发展起来的小涵道比涡扇发动机还可以满足我国未来主力战机的动力要求,是我国航空涡轮发动机发展史上的里程碑。 要了解航空涡轮发动机,首先要从它的最关键部分——核心机开始。核心机包括压气机、燃烧室和涡轮三个部件,它们都有受热部件,工作条件极端恶劣,载荷大,温度高,容易损坏,因此航空涡轮发动机的设计重点和瓶颈就在于核心机的设计。 “昆仑”涡喷发动机

废气涡轮增压器工作原理详解

废气涡轮增压器的工作原理 来源:机房360 作者:袁仁光、林由娟更新时间:2010/10/8 16:28:43 废气涡轮增压器由涡轮、中间壳和压气机组成。它的工作原理如图1所示。 图1库气涡轮增压器工作原理示意图 1-排气管2-喷嘴环3-涡轮4-涡轮壳5-轴6-轴承7-扩压气8-压气机叶轮9-环形压气机壳10-进气管 柴油机排出的具有800~1000K高温和一定压力的废气经排气管1进入涡轮壳4里的喷嘴环2。由于喷嘴环通过的面积是逐渐收缩的,因而废气的压力和温度下降,速度提高,使它的动能增加。这股高速废气流,按定的方向冲击涡轮,使涡轮高速运转。废气的压力、温度和速度越高,涡轮转的就越快。通过涡轮的废气最后排入大气。 因为涡轮3和离心式压气机叶轮8固装在同一根轴5上,所以两者同速旋转。这样,将经过空气滤清器的空气吸入压气机壳,高速旋转的压气机叶轮8把空气甩向叶轮的外缘,使其速度和压力增加并进入扩压器7。扩压器的形状做成进口小出口大,因此气流的

流速下降,压力升高,再通过断面由小到大的环形压气机壳9使空气流的压力继续提高,压缩的空气经柴油机进气管10进入气缸。 废气涡轮增压器用的压气机多采用离心式,它的出口气体压力可达140~300kPa,甚至可达到500kPa。 废气涡轮增压器的一个主要性能指标是压力升高比,简称压比πk。它是指压气机的出口气体压力(Pk)与进口气体压力P1之比值。 废气涡轮增压器按压比可分为低、中、高三种类型,低增压的压πk≤l.4;中增压的压比πk=1.4~2.0;高增压的压比πk≥2。现代柴油机多采用高压比增压器。 汽车用废气涡轮增压器的涡轮多采用径流向心式。进入涡轮的废气流则多利用脉冲式,以使废气的能量得到充分利用。为此,进入增压器的排气管做成分置式,如对发火顺序为1-5-3-6-2-4的6缸机而言,一般1、2、3缸共用一根排气管,沿着涡轮壳上的一条进气道通向半圈喷嘴环;4、5、6缸共用另一根排气管,沿着涡轮壳的另一条进气管通向另外半圈喷嘴环。这样,每根排气管里的排气间隔为240°大于一个冲程,使排气互不干扰,可以充分利用废气的脉冲能量驱动涡轮。并且压力高峰后的瞬时真空有助于气缸扫气(见图2)。

详解航空涡轮发动机

详解航空涡轮发动机(一) 【字体大小:大中小】引言 古往今来,人类飞上天空的梦想从来没有中断过。古人羡慕自由飞翔的鸟儿,今天的我们却可以借助 飞机来实现这一理想。鸟儿能在天空翻飞翱翔,靠的是有力的翅膀;而飞机能够呼啸驰骋云端,靠的是强劲的心脏航空涡轮发动机。 航空涡轮发动机,也叫喷气发动机,包括涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机、涡轮螺旋桨发动机等几大类,是由压气机、燃烧室和涡轮三个核心部件以及进气装置、涵道、加力燃烧室、喷管、风扇、螺旋桨和其它一些发动机附属设备比如燃油调节器、起动装置等组成的。其中,压气机、燃烧室和涡轮这三大核心部件构成了我们所说的”核心机"。每个部件的研制都要克服巨大的技术困难,因而航空涡轮发动机是名副其实的高科技产品,是人类智慧最伟大的结晶,其研制水平是一个国家综合国力的集中体现。目前世界上只有美、俄、法、英等少数几个国家能独立制造拥有全部自主知识产权的航空涡轮发动机。 2002年5月,中国自行研制的第一台具有完全自主知识产权、技术先进、性能可靠的航空涡轮发动机一一”昆仑"涡喷发动机正式通过国家设计定型审查,它标志着我国一跃成为世界第五大航空发动机设计生产国。”昆仑"及其发展型完全可以满足今后若干年内我军对中等偏大推力涡喷发动机的装机要求,将来在其基础上发展起来的小涵道比涡扇发动机还可以满足我国未来主力战机的动力要求,是我国航空涡轮发动机发展史上的里程碑。 要了解航空涡轮发动机,首先要从它的最关键部分--核心机开始。核心机包括压气机、燃烧室和涡轮 三个部件,它们都有受热部件,工作条件极端恶劣,载荷大,温度高,容易损坏,因此航空涡轮发动机的设计重点和瓶颈就在于核心机的设计。 详解航空涡轮发动机(二) 【字体大小:大中小】压气机 压气机的作用是将来自涡轮的能量传递给外界空气,提高其压力后送到燃烧室参与燃烧。因为外界空气的单位体积含氧量太低,远小于燃烧室中的燃油充分燃烧所需的含氧量。所以如果外界空气不经过压缩, 那么发动机的热力循环效率就太低了。 在航空涡轮发动机上使用的压气机按其结构和工作原理可以分为两大类,一类是离心式压气机,一类 是轴流式压气机。离心式压气机的外形就像是一个钝角的扁圆锥体。由于其迎风面积大,现在已经不在主流航空涡喷/涡扇发动机中使用了,仅在涡轴发动机中有一些应用。轴流式压气机因其中主流的方向与压气 机轴平行而得名,它是靠推动气流进入相邻叶片间的扩压信道来实现气流增压的。轴流式压气机具有体积小、流量大、效率高的特点,虽然轴流式压气机单级增压比不大(约 1.3?1.5),但是可以将很多级压气 机叶片串联起来,一级一级增压,其乘积就是总的增压比。轴流式压气机的这些优点,使其成为现代航空涡轮发动机的首选。 压气机的主要设计难点在于要综合保证效率、增压比和喘振裕度者三大主要性能参数满足发动机的要求。 压气机效率是衡量压气机性能好坏的重要指标,它反映了气流增压过程中产生能量损失的大小,如果效率太低,能量损失过大,压气机就是岀力不讨好。 增压比是指压气机岀口气压与进口气压之比,这个参数决定了压气机给后面的燃烧室提供的”服务质量"的好坏以及整个发动机的热力循环效率。目前人们的目标是提高压气机的单级增压比。比如在GE公司的J-79涡喷发动机上用的压气机风扇有17级之多,平均单级增压比为1.16,这样17级叶片的总增压比大约在12.5左右;而F-22的F-119涡扇发动机的压气机中,3级风扇和6级高压压气机的总增压比就达到了25左右,平均单级

涡轮技术详解

涡轮增压百年魅力: 1905年,苏尔寿(Sulzer)兄弟研发公司发明了世界上第一台涡轮增压器,为此后高性能发动机的产生提供了良好的解决方案。早期的涡轮增压器主要应用在航空领域。到20世纪30年代,由于在赛车上的应用,涡轮增压发动机已经变得广为人知。随后,涡轮增压器逐渐扩展到量产车领域,先是卡车,然后是轿车。 在涡轮增压器长达一个世纪的开拓和发展方面,盖瑞特(Garrett)公司起到了至关重要的作用。1953年,盖瑞特公司研发了T02涡轮增压器,并取得巨大成功。1954年,盖瑞特成立空研工业部,专门从事涡轮增压器的设计与制造。到1961年,又在汽车界首次尝试将涡轮增压器应用到轿车上。在随后的发展中,盖瑞特逐渐演变成世界上最著名的涡轮增压器厂商。到1999年,盖瑞特并入霍尼韦尔(Honeywell)公司,但增压器产品仍沿用盖瑞特商标。———————————————————— 涡轮的定义: Turbo,即涡轮增压,简称T,最早时候由瑞典的萨博(SAAB)汽车公司应用于汽车领域。现在很多人都知道了,涡轮增压简称TURBO,如果在轿车尾部看到TURBO或者T,即表明该车采用的发动机是涡轮增压发动机。例如大众宝来的1.8T、帕萨特的1.8T、通用汽车的1.6T,2.0T系列车型等等。这些汽车的发动机工作,是靠燃料在发动机气缸内燃烧作功,从而对外输出功率。在发动机排量一定的情况下,若想提高发动机的输出功率,最有效的方法就是多提供燃料燃烧。然而,向气缸内多提供燃料容易做到,但要提供足够量的空气以支持燃料完全燃烧,靠传统的发动机进气系统是很难完成的。 涡轮增压器实际上是一种空气压缩机,通过压缩空气来增加进气量。它是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮,涡轮又带动同轴的叶轮,叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气,使之增压进入气缸。当发动机转速增快,废气排出速度与涡轮转速也同步增快,叶轮就压缩更多的空气进入气缸,空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料,相应增加燃料量和调整一下发动机的转速,就可以增加发动机的输出功率了。—————————————————— 要想知道涡轮为什么在工作的时候会这么通红,看了下面的工作原理,你就明白了! 据资料显示: 普通涡轮发动机能够在启动后不久轻松达到600摄氏度 而使用AVG技术的涡轮会产生1000摄氏度的高温 令人称奇的布加迪威龙,其4涡轮发动机的最高温度能突破1600摄氏度 下面照片中这个1000匹马力的发动机,其工作温度也达到了1600度左右

航空燃气涡轮发动机典型制造工艺

《航空燃气涡轮发动机典型制造工艺》课程教学大纲 执笔:XXX审核:XXX编写日期:2017.05 一、课程的性质和任务 本课程是为高等院校航空发动机制造专业基础课程之一,是航空发动机类专业技术人员的必修课程,也是从事地面燃气轮机、蒸汽轮机、风机、以及其它热旋转动力机械装置的专业技术人员可以选修的课程。通过了解航空燃气涡轮发动机主要零部件的制造工艺、装配和试车技术等,可以在学生的飞行器动力设计知识结构和制造工艺之间架起一座桥梁,通过对工艺知识的了解和掌握,提升工程设计的技术水平。 二、课程的基本内容及要求 要求学生通过各教学环节的学习,达到以下要求:了解航空发动机常用材料、典型零件金属成形工艺及无损检测基本类型;掌握航空燃气轮机的盘、轴、叶片、机匣类零件的制造工艺;掌握航空燃气轮机的装配工艺;了解航空燃气轮机的试车工艺。 1、工艺基础知识 了解航空发动机常用材料 掌握航空发动机的典型零件金属成形工艺 了解航空发动机常用无损检测基本类型 2、叶片制造工艺 掌握航空发动机叶片的结构特点 掌握航空发动机叶片的锻压成形、精密铸造、机械加工、特种加工、表面工程技术和叶片检测。 3、盘类零件制造工艺 掌握航空发动机盘类零件的结构特点

掌握航空发动机盘类零件的毛坯制造、典型加工工艺、鼓筒盘组件的成形及加工工艺、整体叶盘制造工艺、盘类件热处理及表面处理工艺和盘类件、焊接鼓筒盘组件的技术检测 4、轴类零件制造工艺 掌握航空发动机轴类零件的结构特点 掌握航空发动机轴类零件的毛坯制造、加工工艺、热处理、表面处理工艺及检测 5、机匣制造工艺 掌握航空发动机机匣类零件的结构特点 掌握航空发动机机匣类零件的成形工艺、机械加工、热处理工艺、特种工艺及检测 6、装配工艺 掌握航空发动机装配概念、方法、方案、工艺流程、选配、修配、试验、检验方法 掌握航空发动机装配工艺技术准备、典型装配工艺、组合件和部件装配、发动机整机装配及分解 7、试车工艺 了解航空发动机试车工艺 三、成绩考核方式 1、考核方式:本门课程为考试课,采用闭卷形式、笔试方式,考试时间为120分钟。 2、成绩综合评定:总成绩为百分制,包括平时成绩和期末考试卷面成绩两部分,其中平时成绩包括出勤、学习态度、作业、测验和课堂讨论等,占总成绩的30%,期末考试卷面成绩占总成绩的70%。 四、学时分配建议 1、理论学时安排表

航空发动机基础知识

航空发动机基础知识 航空发动机基础知识 涡轮喷气发动机的诞生 涡轮喷气发动机的诞生 二战以前,活塞发动机与螺旋桨的组合已经取得了极大的成就,使得人类获得了挑战天空的能力。但到了三十年代末,航空技术的发展使得这一组合达到了极限。螺旋桨在飞行速度达到800千米/小时的时候,桨尖部分实际上已接近了音速,跨音速流场使得螺旋桨的效率急剧下降,推力不增反减。螺旋桨的迎风面积大,阻力也大,极大阻碍了飞行速度的提高。同时随着飞行高度提高,大气稀薄,活塞式发动机的功率也会减小。 这促生了全新的喷气发动机推进体系。喷气发动机吸入大量的空气,燃烧后高速喷出,对发动机产生反作用力,推动飞机向前飞行。 早在1913年,法国工程师雷恩·洛兰就提出了冲压喷气发动机的设计,并获得专利。但当时没有相应的助推手段和相应材料,喷气

推进只是一个空想。1930年,英国人弗兰克·惠特尔获得了燃气涡轮发动机专利,这是第一个具有实用性的喷气发动机设计。11年后他设计的发动机首次飞行,从而成为了涡轮喷气发动机的鼻祖。 涡轮喷气发动机的原理 涡轮喷气发动机的原理 涡轮喷气发动机简称涡喷发动机,通常由进气道、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管组成。部分军用发动机的涡轮和尾喷管间还有加力燃烧室。 涡喷发动机属于热机,做功原则同样为:高压下输入能量,低压下释放能量。 工作时,发动机首先从进气道吸入空气。这一过程并不是简单的开个进气道即可,由于飞行速度是变化的,而压气机对进气速度有严格要求,因而进气道必需可以将进气速度控制在合适的范围。 压气机顾名思义,用于提高吸入的空气的的压力。压气机主要为扇叶形式,叶片转动对气流做功,使气流的压力、温度升高。 随后高压气流进入燃烧室。燃烧室的燃油喷嘴射出油料,与空气混合后点火,产生高温高压燃气,向后排出。 高温高压燃气向后流过高温涡轮,部分内能在涡轮中膨胀转化

涡轮增压发动机的构造、原理及使用全解

论文封面成绩: 科技大学2015-2016学年第1学期 《过程装备与控制专业概论》 班级:装控153 学号:1505020312 :明海 开课学院:机电工程学院任课教师:栾德玉、翟红岩

涡轮增压发动机的构造、原理及改进 摘要 涡轮增压简称Turbo,我们经常可以在汽车尾部看到Turbo或者T的标志,这些标志表明该车采用的发动机是涡轮增压发动机。本文介绍了涡轮增压器的构造和原理,对它的保养及使用进行了阐述,同时,通过分析常见故障,对改进措施以及发展方向有了一定的看法。 关键词:涡轮增压废气常见故障改进措施 【引言】 涡轮增压器,一个近十年出现的词语。人们只知道汽车排量后面带T的车辆就是带有涡轮增压器的发动机,汽车的加速就会快,性能也好。 涡轮增压器会产生更大的扭矩以满足驾驶乐趣。为了满足发动机不同转速下的需求,1989年出现了可变增压的涡轮增压器(VNT)。在发动机低速时,涡轮增压器减小喉口,提高增压;在发动机全速运转时,涡轮增压器喉口增大,保证增压不会超出需求。喉口可用真空管控制。优点是提高了发动机低速时的加速性能。目前,涡轮增压器已经占到了50%,在亚洲、美国也都在增长。现代涡轮增压器也改变了人们对柴油机的看法,涡轮增压器已经成为提高动力性能的主流方向。 一.涡轮增压器的作用和构造以及工作原理 (一)作用

涡轮增压器按增压方式分为废气涡轮增压器、复合式废气涡轮增压器和组合式涡轮增压器。他们的作用分别如下: 1.废气涡轮增压器是利用发动机排出的具有一定能量的废气进入涡轮并膨胀做功,废气涡轮的全部功率用于驱动与涡轮机同轴旋转的压气机工作叶轮,在

涡轮增压技术及算法详解

涡轮增压技术103 这篇文章涉及较多的涡轮技术,包括描述压缩机的部分特性曲线图、计算发动机的增压比和空气质量流量,怎样在特性曲线图上绘制点来帮助你选择合适的涡轮增压器。把你的计算器放在手边吧。 一压缩机部分特性曲线图 [1]压缩机特性曲线图是详细描述压缩机压缩效率、空气质量流量范围、增 压性能和涡轮转速等性能特性的一种图表。下面展示的是一幅典型的压 气机特性曲线图: [2]增压比 增压比()被定义为出口处绝对压力除以进口处绝对压力 注:=增压比、P2c=压气机出口绝对压力、P1c=压气机入口绝对压力

[3]在压气机入口和出口处使用绝对压力为计量单位非常有必要,一定要记 住绝对压力的基础是14.7磅/平方英寸(在这个单位下“a”代表绝对压力)这被称为标准大气压力和标准情况。 [4]表压即计示压力(在计量单位为磅/平方英寸下“g”代表表压力)测量 的是超过大气压力的大小,所以表压力在大气压力下应该显示为“0”。 增压表测量的岐管压力是相对于大气压力的,这就是表压力。这对于决定压缩机出口处的压力是非常重要的。比如说增压表上读出的12磅/平方英寸意味着进气歧管的压力高于标准大气压力12磅/平方英寸。 即:歧管压力26.7磅/平方英寸=12磅/平方英寸(表压力)+14.7磅/平方英寸(标准大气压力) [5]这个条件下的增压比就能计算了: (26.7磅/平方英寸[绝对压力])/14.7磅/平方英寸(标准大气压力)=1.82 [6]然而这是在假定压气机入口处没有空气滤清器影响的情况下 [7]在决定增压比的时候,压气机入口处的绝对压力时常比环境压力小,特 别是在高负荷时。为什么会这样呢?因为任何对空气的阻碍(这其中就包括空滤器管道的限制)都会对进气造成压力损耗,在决定增压比时,压气机上游的损耗都需要被计算。这种压力损耗在某些进气系统上可能达到或超过1磅/平方英寸的表显压力。在这种情况下压气机入口处压力应该如下取值: 压气机入口绝对压力=14.7psia – 1psig = 13.7psia [8]带入最新的入口处压力进行增压比计算应该是下面这样 (12 psig + 14.7 psia) / 13.7 psia = 1.95. [9]以上计算方法很好,但是如果你不是在标准大气压下呢?在这种情况下, 在计算工式中简单地用真实的大气压力替代标准大气压力14.7psi能够使计算更精确。在较高的海拔下会对增压比有显著的影响。 比如说:在丹佛5000尺的海拔高度下,大气的平均压力在12.4psia,在这种情况下带入的进气真空度在压缩比计算时: (12psig + 12.4psia)/(12.4psia – 1psig)=2.14(增压比) 这样的结果和最原始计算的增压比1.82相比有很大的不同。 [10]从以上的例子总可以看出增压比取决于很多参数,不仅仅是增压器。

航空涡轮发动机及航空器排放规定

航空涡轮发动机及航空器排放 规定

目录 A章总则 (4) 第34.1条定义 (4) 第34.3条缩写词和符号 (6) 第34.5条总则 (8) 第34.7条专用测试程序 (9) 第34.9条航空器安全性 (9) 第34.11条豁免 (9) 第34.13条不适用 (10) 第34.15条排放审定的衍生型发动机 (11) B章燃油排泄 (13) 第34.21条适用范围 (13) 第34.23条燃油排泄标准 (13) C章亚音速飞机发动机排气排出物要求 (15) 第34.31条适用范围 (15) 第34.33条亚音速飞机涡喷和涡扇发动机排气排出物标准 (15) 第34.35条亚音速飞机涡桨发动机排气排出物标准 (17) D章超音速飞机发动机排气排出物要求 (18) 第34.41条适用范围 (18) 第34.43条烟雾 (18) 第34.45条气态排出物 (18) E章飞机二氧化碳排出物要求 (20) 第34.51条适用范围 (20) 第34.53条飞机二氧化碳排出物 (20) [F章备用] (21) G章航空涡轮发动机排气排出物测试程序 (22) 第34.71 条说明 (22) 第34.73 条航空涡轮发动机燃油规范 (23) 第34.75 条航空发动机排气排出物的测试程序 (24)

第34.77 条气态排出物及烟雾与非挥发性颗粒物的测试和分析程序 (25) 第34.79 条对气态排出物及烟雾与非挥发性颗粒物标准的符合性 (25)

航空涡轮发动机及航空器排放规定 A章总则 第34.1条定义 在本规定中使用的有关名词术语含义如下: 局方指中国民用航空局(以下简称民航局)和中国民用航空地区管理局。 航空发动机指已安装在航空器上或为预期安装在航空器上而制造的发动机。 航空涡轮发动机指涡喷、涡扇、涡桨和涡轴航空发动机。 在用航空涡轮发动机指在役的航空涡轮发动机。 新的航空涡轮发动机指从未使用过的航空涡轮发动机。 发动机型别指具有相同的总序号、排气量和设计特性,并由同一型号合格证批准的所有航空涡轮发动机。 排放审定的衍生型发动机指与原型号合格审定发动机属于同一型号,保留了原型号的核心机和燃烧室设计,并经局方判定没有其他因素的更改,与原型号发动机有相同或相似排放特性的发动机。 豁免指虽然不满足适用的标准,但在民航局的批准下可以生产、销售和使用一定期限和一定的数量。

《涡轮发动机基础》期中习题

. 第一章 1.燃气涡轮发动机具体包括:涡轮喷气发动机、涡轮螺旋桨发动机以及: A A. 涡轮风扇发动机和涡轮轴发动机 B. 涡轮风扇和冲压发动机 C. 涡轮轴发动机和冲压发动机 D. 涡轮轴发动机和活塞发动机 2. 是热机同时又是推进器的是: B A. 活塞发动机 B. 燃气涡轮发动机 C. 带涡轮增压的航空活塞发动机 D. 火箭发动机 3. 涡轮喷气发动机的主要部件包括: D A. 压气机、燃烧室、尾喷管、排气混合器、消声器 B. 压气机、涡轮、尾喷管、排气混合器、燃烧室 C. 压气机、涡轮、反推装置、消声器、进气道 D. 进气道、压气机、涡轮、尾喷管、燃烧室 4.涡扇发动机的总推力来自: C A. 仅为内涵排气产生 B. 仅为外涵排气产生 C. 由内外涵排气共同产生 D. 内涵排气和冲压作用产生 5.涡扇发动机的涵道比是指:A A. 外涵空气流量与内涵空气流量之比 B. 外涵空气流量与进气道空气流量之比 C. 内涵空气流量与外涵空气流量之比 D. 内涵空气流量与流过发动机的总空气流量之比 6. 以下哪两类燃气涡轮发动机是靠排气来获得推力的: C A. 涡轮螺旋桨发动机和涡轮轴发动机 B. 涡轮喷气发动机和涡轮螺旋桨发动机 C. 涡轮喷气发动机和涡轮风扇发动机 D. 涡轮风扇发动机和涡轮轴发动机 7.涡轮轴发动机、涡轮螺旋桨发动机与涡轮喷气、涡轮风扇发动机相比:B A. 都是靠排气来产生推力 B. 都比后者的推进效率要高 C. 都有核心机 D. 推力更大 8.燃气涡轮发动机的核心机包括:B

A. 压气机、涡轮、尾喷管 B. 压气机、燃烧室、涡轮 C. 压气机、燃烧室、加力燃烧室 D. 压气机、涡轮、反推力装置 9.喷气发动机进行热力循环,所得的循环功为:D A. 加热量与膨胀功之差 B. 加热量与压缩功之差 C. 加热量 D. 加热量与放热量之差 10.单位质量的空气流过喷气发动机所获得的机械能为:D A. 空气在燃烧室里所获得的加热量 B. 空气在压气机的所获得的压缩功 C. 燃气在涡轮里膨胀所做的膨胀功 D. 燃气的排气动能与空气的进气动能之差 11.认为燃气在尾喷管完全膨胀,流过发动机的空气流量与燃气流量相等,则涡轮喷气发动机的推力大小与:()有直接关系A A. 空气流量、排气速度与进气速度之差 B. 空气流量、膨胀效率大小 C. 空气流量、排气速度高低 D. 空气流量、飞行马赫数大小 12.若喷气发动机在地面台架试车,则推力大小与:()有直接关系B A. 空气流量、飞行马赫数大小 B. 空气流量、排气速度高低 C. 空气流量、排气速度与进气速度之差 D. 空气流量、膨胀效率大小 13.喷气发动机的循环功率N可以表示为:A A. 空气流量与每千克空气动能差的乘积 B. 空气流量乘以每千克空气的排气动能 C. 空气流量乘以每千克空气的进气动能 D. 每千克空气的动能差 14.喷气发动机的推进效率为:C A. 推进功率与循环功率之比 B. 推进功率与加热量之比 C. 推进功与循环功率之比 D. 推进功与加热量之比 15.推进效率的高低取决于:D A. 排气速度高低

航空燃气涡轮发动机原理期末考试知识点

航空燃气涡轮发动机原理复习知识点 第一章 记住华氏度与摄氏度之间的关系:Tf=32+9/5Tc 记住P21的公式1-72,p23的公式1-79,1-80 ,p29的公式1-85以及p33的公式1-99。 第二章燃气涡轮发动机的的工作原理 1.燃气涡轮发动机是将燃油释放出的热能转变成机械能的装置。它既是热机又是推进器。 2.燃气涡轮发动机分为燃气涡轮喷气发动机,涡轮螺旋桨发动机,涡轮风扇发动机。其中涡轮风扇发动机是由进气道,风扇。低压压气机,高压压气机,燃烧室,高压涡轮,低压涡轮和喷管组成。涡轮风扇发动机是由两个涵道的。 3.外涵流量与内涵流量的比值,称为涵道比,B=Qm1/Qm2. 4.与涡轮喷气发动机相比,涡轮风扇发动机具有推力大,推进效率高,噪音低等特点。 5.单转子涡轮喷气发动机是由进气道,压气机,燃烧室,涡轮和喷管五大部件组成的。 其中压气机,燃烧室,涡轮称为燃气发生器,也叫核心机。

6.涡轮前燃气总温用符号T3*来表示,它是燃气涡轮发动机中最重要的,最关键的一个参数,也是受限制的一个参数。 7.发动机的排气温度T4*,用符号EGT表示。 8.发动机的压力比简称为发动机压比,用符号EPR表示。 9.要会画书本p48页的图2-9的布莱顿循环并且要知道每一个过程表示什么意思。 10.要知道推力的分布并且要掌握推力公式的推导过程。(简答题或者综合题会涉及到。自己看书本p5到P56)。

11.了解几个喷气发动机的性能指标:推力,单位推力,推重比,迎面推力,燃油消耗率。

第三章进气道 1.进气道的作用:在各种状态下,将足够量的空气,以最小的流动损失,顺利的引入压气机;当压气机进口处的气流马赫数小于飞行马赫数时,通过冲压压缩空气,以提高空气的

涡轮增压技术现状及发张趋势

车用涡轮增压技术现状及发张趋势分析 自涡轮增压技术概念提出至今已有百年时间了,在这百年的时间里,涡轮增压技 术经历了轴流式、径流式、混流式及配置放气阀、电机等自身的不断改进,其在航天、航海及陆地机械上得到了广泛的应用。特别是车辆的广泛应用及当前人们对车辆节能、功率和环保要求的不断提高,为车用涡轮增压技术的应用、发展和进步提供了广阔的空间和需求。 发展背景与环境 随着排放法规的日益严格和能源危机的加剧, 在满足发动机排放要求的前提下 改善发动机燃油经济性显得格外迫切。在近来各厂家采用的发动机新技术中, 增压技术当仁不让的成为了各厂家追逐的对象增压指的是能够将进人发动机气缸 新鲜空气或者混合气的压力、密度提高到高于周围大气压力、密度的方法, 其可以明显地提高发动机的动力性、经济性及排放性, 并且可以降低发动机重量和尺寸( 给定功率下) 。。一般来说, 汽车的最高车速越高, 需要装备的发动机功率就越大, 那么发动机增压的意义也就越大。增压技术对于中高级汽油机轿车来说, 是很有实际的意义。目前, 国外有相当数量的汽油机轿车都采用了增压技术, 而在国产轿车中只有个别车型的汽油机采用增压技术, 但是国内各大汽车主机厂 都在加快汽油机增压技术的开发应用。 近20年,随着涡轮增压技术的普及、深入, 有关涡轮增压方面的新技术、新工艺、新材料、新理念开始不断涌现。可以说,正是由于各种排放、噪声法规的大量出台和人们对涡轮增压技术的更高要求,特别是涡轮增压技术对高原发动机的功率补偿,车用涡轮增压技术迎来了发展的黄金时期。 涡轮增压技术的现状 传统的增压器很难在发动机高低负荷下均与之合理配合,而增压器与发动机的良好匹配是保证燃油消耗率以及排放性能的关键,因而近些年来采用各种设计理念的增压系统已经成功得到应用。 2.1.1 相继增压(STC) 在研制高压比、流量的增压器同时,涡轮增压器的可靠性、寿命也不断提高,其制造工艺也相应的简化。如ABB 采用了一种新的润滑油泵,它能利用离心力的作用分离出润滑油中的杂质,从而提高轴承的寿命。再如三菱的 SUPER MET 涡轮增压器采用新的进气消音器后使压气机效率提高 1.5%~3.5%。相继增压 STC 的基本原理是采用多个小流量的增压器,随着柴油机工况的提升,依次投入运行。它改变了增压系统在低工况时废气能量不足而引起的涡轮转速下降,增压压力不足,从而引起的增压器喘振、柴油机功率下降等问题。在柴油机额定工况下,每台增压器都在高效区运行;而在柴油机部分负荷时,减少投入使用的增压器数量,使得投入运行的增压器运行线仍处在高效区附近,从而改善柴油机的经济性及排放性能。 2.1.2 可变截面涡轮增压 可变截面涡轮增压是柴油机废气通过喷嘴环时,根据涡轮增压柴油机外界负荷的变化来改变喷嘴环叶片的角度,使流入涡轮叶片的气流参数改变,通过涡轮焓降的变化实现涡轮做功的变化,进而让压气机出口的增压压力发生变化,从而使得

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