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涡轮增压器对于发动机的性能影响

涡轮增压器对于发动机的性能影响
涡轮增压器对于发动机的性能影响

涡轮增压器对于发动机的性能影响及特性分析

专业机电09-11-(4)班

作者姓名张东昕

指导教师李昕

定稿日期:2013年04月06日

目录

摘要 (1)

引言

一、何为涡轮增压器

二、涡轮增压器工作原理及其结构.

2.1涡轮增压器的简介

2.2涡轮增压器的结构图及装置的组成

2.3涡轮增压器的工作原理

2.4涡轮增压器的优缺点

三、涡轮增压系统及发动机的种类

3.1涡轮增压系统的种类

3.2涡轮增压发动机的种类

四、涡轮增压对发动机影响

4.1加装涡轮增压对汽车利弊影响有哪些

4.2驾驶技术对涡轮增压发动机油耗的影响分析

4.3自然进气,废气涡轮进气,惯性涡轮进气对发动机功率的影响

五、增压技术在汽车发动机领域的应用

结束语 (25)

参考文献 (25)

摘要:

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,它利用发动机排出的废气作为动力来推动位于排气道内的涡轮,涡轮转动的同时带动位于进气道内同轴的叶轮,叶轮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,动力输出就更高。涡轮由两部分组成,一是新鲜空气增压端、另一部分为废气驱动端,两端各有一个叶轮,在同一轴上的两边涡轮之间还有一个泄压触发器设在废气涡轮那边,当压缩涡轮压力过大,压力便会推动触发器将废气涡轮的阀门打开,降低气压,以防止增压过度涡轮轮轴的支承为轴套轴套里边的轴承设计可以分为滚珠轴承和浮动轴承。涡轮增压器叶轮的旋转动力来自于废气。废气带动涡轮,在涡轮的另一边,叶片压缩空气。涡轮增压器壳体为镍、铬和硅合金材料,轴为铬和钼合金材料。更重要的是,涡轮增压器是在高温、高速条件下工作的,为保证其正常工作,在涡轮增压器中通入了机油和冷却液,以保证有效的润滑和冷却,改善工作条件

发动机排出的具有高温和一定的压力的废气进入增压器中,推动轴的叶轮以每分钟高达数万甚至几十万转的高速度旋转,怠速时,叶轮转速为12000转/分,当全负荷时,叶轮转速可超过135000转/分,普通的轴承是无法承受如此高速而产生的高温和磨损的,所以在涡轮增压系统里边机油的润滑和冷却作用至关重要。柴油发动机也有不少装配涡轮增压系统的,而且柴油发动机的最大增压值普遍比汽油发动

机的最大值高。也正是为了涡轮增压器良好的散热需要,一般装有涡轮增压器的车辆要求熄火前怠速运行片刻。

关键词:涡轮增压废气涡轮增压系统

引言

在目前的汽车市场上有个很流行的问题:“你的车带T (涡轮增压)吗?”。早在十年前大众公司率先将涡轮增压车型带入国内,也让人们尝到了涡轮这个小部件带来的真正威力。那么究竟什么是涡轮增压技术?它又是怎样工作的,本文将为大家一一详述。

一丶何为涡轮增压

中文名称:涡轮增压器

英文名称:turbocharger

定义:利用柴油机排气能量驱动涡轮,带动压气机来提高柴油机

进气压力的装置。

涡轮增压,是一种利用内燃机(Internal Combustion Engine)运

作所产生的废气驱动空气压缩机(Air-compressor)的技术。与超

加进入内燃机或锅炉的空气流量,从而令机器效率提升。常见用

提升内燃机的马力输出。

二丶涡轮增压的工作原理及其结构

简介

参加燃料在气缸内燃烧来产生功率的,输入的燃料量受到吸入气缸内空气量的限制,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,再增竞赛的跑车一般在发动机上装有涡轮增压器,以使汽车迸发出更大的功率。发动机是靠加输出功率只能通过压缩更多的空气进入气缸来增加燃料量,提高燃烧做功能力。在目前的

技术条件下,涡轮增压器是唯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。

1 涡轮增压发动机的工作原理

2

涡轮增压发动机(Tubro)是一个空气压缩机,它利用发

动机排出的废气作为动力来推动位于排气道内的涡轮,涡轮转动

的同时带动位于进气道内同轴的叶轮,叶轮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,高速的废

气推动涡轮提速,废气排出速度与涡轮转速同步加快,空气压缩

程度得以加大,发动机的进气量就相应地增加,气缸内燃烧更充分,动力输出就更高。

2 与普通发动机相比,涡轮增压发动机具有更大优势 2.1 内燃机是一种耗气机械,由于燃油需要与空气混合才能完成燃烧冲程一旦空燃比达到某一值后,再增加燃油,不但不会产生更多功率,还将黑烟和未燃尽的燃油排到大气中。发动机供油越多,黑烟就越浓。因此,当超过空燃比极限后,继续供油不但消耗更多燃油、使柴油机寿命缩短,还会严重污染大气。

2.2 涡轮增压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非增压发动机通过曲轴的运动直接从大气中吸进空气,而涡轮增压发动机由涡轮增压器向发动机提供压缩空气。由于进入气缸的空气增多所以允许喷入较多的燃油使发动机产生较多的功率并具有较高的燃烧效率。这意味着一台尺寸和重量相同的发动机经增压后可以产生较多的功率

或者说一台小排量发动机经增压后可产生与较大发动机相同的功率。其它还有节约燃油和降低排放等优点。由于涡轮增压器为发动机提供了更多的空气燃油在发动机气缸里燃烧时会燃烧得更充分、更彻底。发动机进气管的空气保持正压力(大于大气压的压力)对发动机有几方面的好处。当发动机进排气门重叠开启时新鲜空气吹入燃烧室清除所有残留在燃烧室里的废气同时冷却气缸头、活塞和气门。

2.3 涡轮增压器可使非增压发动机在高原上工作时得到氧气补偿(使其达到标准大气条件)发动机和涡轮增压器相匹配使进气管压力保持海平面大气压。而一台自然吸气的发动机随着海拔高度的增加其功率将下降 3 涡轮增压系统的在使用时应注意事项

3.1 涡轮增压发动机的最大优点是它可实现小排量、高功率、高扭矩。尤其是其扭矩输出增加明显。但由于涡轮介入程度取决于转速高低,因此初期涡轮增压车型存在涡轮时滞的问题,那么是否应对涡轮迟滞需要维持高转速驾驶?不一定,随着涡轮增压技术的进步,其在低转速情况下涡轮就已经开始介入,目前在售的多数增压车型,在2000rpm前就可以输出80%甚至100%的扭矩,因此没必要维持高转速,那样还会造成油耗增加。

3.2 涡轮增压发动机要选择耐高温、抗氧化好的优质机油,并且还要注意适当缩短机油的更换周期。涡轮增压器属于高温部件,因为驱动它运行的气体直接来自气缸内排出的废气,

温度高达900°C-1000°C,而在全负荷状态下,涡轮的转速可达每分钟18万-20万转。很显然,涡轮在如此高温下还要做着如此的高速运转,那就需要特别高效稳定的润滑条件。而且在高温高压环境下工作,增压器的各个部件以及润滑油就必须具备良好的耐高温性和密封性。

3.3 冷车启动要慢行、热车也要怠速一会再熄火。我们知道涡轮属于一种高速运转部件,所以需要润滑油的实时保护,而在冷车启动的初期,机油温度通常都比较低,也比较粘稠,润滑效果不佳,而待其升温到正常工作温度则需要有一个过程和时间,如果在这几分钟内您强迫涡轮以全负荷的状态工作,那么就会增大涡轮的磨损,缩短涡轮的寿命。所以正确的使用方法是,您在开车的头几分钟应先怠速运转几分钟,等机油进入最佳状态后,再踩油门让发动机高转速运转,尤其是在北方的冬天,冷车启动后一定要注意先让车热热再走。而关于停车则很容易被车主忽略,由于涡轮工作时温度非常高,所以停车以后您最好先原地怠速一会儿再灭车,这就可以让涡轮的温度一点点降低下来,需要注意的是在灭车后涡轮由于惯性所致还会继续运转,此时仍然需要机油润滑,若您突然关掉发动机,那么整个发动机系统都不再工作,涡轮的冷却系统和润滑油供应都会嘎然而止,只能靠自然冷却,这样则会导致涡轮寿命锐减,所以我们建议使用涡轮发动机的车型最好都能先原地怠速一会再灭车。

3.4 要对涡轮增压器进行定期检查,检查各个密封环是否有损坏、机油进油管和回油管接头是否有松动和渗油的迹象、增压器废气排出口是否残留有机油、压缩机进气直管壁内是否有机油、以及涡轮增压器是否有异响或者不正常的震动。如果在您平时使用过程中发现有以上不正常现象,这时就需要尽早到4S店去检修了,以避免发生更严重的部件损伤。

3.5 注意保持涡轮的清洁。涡轮增压器转轴与轴套之间的配合间隙很小,所以如果使用的机油不干净或者由于机油滤清器不干净导致有杂质进入,那样就会造成涡轮增压器的过度磨损。另外,如果吸入的空气中含有大量杂质,这些灰尘颗粒一旦进入高速运转的增压器叶轮,就会使灰尘颗粒撞击增压器叶轮,从而造成涡轮运转不稳、轴套和密封件磨损,因此使用涡轮的车型要特别注意及时更换机油滤清器和空气滤清器,保持涡轮的清洁

3.6 由于涡轮增压器转子轴承精密度很高,维修及安装时的工作环境要求很严格,所以增压器出现故障或损坏时应到指定的维修站进行维修

涡轮增压的优点

就是能在同样排量的发动机基础上,为发动机额外增加30%-100%的功率输出,主要是由于发动机增加了50%到300%的吸入空气量,使得燃料可以完全燃烧,从而做出更大的功。

涡轮增压器的缺点

提速问题

诚然,涡轮增压的确能够提升发动机的动力,不过它的缺点也有不少,其中最明显的就是动力输出反应滞后。我们看看前面有关涡轮增压的工作原理就知道了,即由于叶轮的惯性作用对油门骤时变化反应迟缓,也就是说从你大脚踩油门加大马力,到叶轮转动将更多空气压进发动机获得更大动力之间存在一个时间差,而且这个时间还不短。一般经过改良的涡轮增压也要至少2秒左右来增加或者减少发动机动力输出。如果你要突然加速的话,瞬间会有提不上速度的感觉。

加速问题

随着技术的进步,虽然各个使用涡轮增压的厂家都在对涡轮增压技术进行改进,但是由于设计原理问题,因此安装了涡轮增压器的汽车驾驶起来的感觉是和大排量的汽车有一定诧异的。

譬如说我们买了1.8T的涡轮增压汽车,在实际的行驶之中,加速肯定不如2.4L的,但是只要度过了那段等待期,1.8T的动力同样会窜上来,因此如果你追求驾驶的感觉的话,涡轮增压引擎并不适合你,如果你是跑高速之类的,涡轮增压才显得特别有用。启动机会少

如果你的爱车经常在城市内行驶,那么就真的有必要考虑一下是否需要涡轮增压了,因为涡轮并不是随时都在启动的,事实上在日常行车中,涡轮增压的启动机会很少,甚至不使用,这就给涡轮增压发动机的日常表现带来影响。就拿斯巴鲁(富士)翼豹的涡轮增压来说,它的启动是在3500转左右,最明显的动力输出点则是在4000转左右,这时候会有二次加速的感觉,并一直持续到6000转甚至更高。一般市内驾驶我们的换档实际都只是在2000-3000之间,5挡能够上到3500转估计速度都破120了,也就是说除非你故意停留在低档位,否则不超过120公里的时速涡轮增压根本无法启动。没有涡轮增压的启动,你的1.8T其实也就只不过是一部1.8动力的车而已,2.4的动力只能是你的心理作用了。

此外涡轮增压还有维护保养方面的问题,就拿宝来的1.8T 来说,6万公里左右就要更换涡轮了,虽然次数不算多,毕竟给自己的车无形之中又增加了一笔维护保养费,这个对经济环境还不是特别好的车主来说特别值得注意。

涡轮增压系统的种类

1、机械增压系统

这个装置安装在发动机上并由皮带与发动机曲轴相连接,从发动机输出轴获得动力来驱动增压器的转子旋转,从而将空气增压吹到进气岐道里。其优点是涡轮转速和发动机相同,因此没有滞后现象,动力输出非常流畅。但是由于装在发动机转动轴里面,因此还是消耗了部分动力,增压出来的效果并不高。

2、气波增压系统

利用高压废气的脉冲气波迫使空气压缩。这种系统增压性能好、加速性好但是整个装置比较笨重,不太适合安装在体积较小的轿车里面。

3、废气涡轮增压系统

这就是我们平时最常见的涡轮增压装置了,增压器与发动机无任何机械联系,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,废气排出速度与祸轮转速也同步增快,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,相应增加燃料量就可以增加发动机的输出功率。一般而言,加装废气涡轮增压器后的

发动机功率及扭矩要增大20%—30%。但是废气涡轮增压器技术也有其必须注意的地方,那就是泵轮和涡轮由一根轴相连,也就是转子,发动机排出的废气驱动泵轮,泵轮带动涡轮旋转,涡轮转动后给进气系统增压。增压器安装在发动机的排气一侧,所以增压器的工作温度很高,而且增压器在工作时转子的转速非常高,可达到每分钟十几万转,如此高的转速和温度使得常见的机械滚针或滚珠轴承无法为转子工作,因此涡轮增压器普遍采用全浮动轴承,由机油来进行润滑,还有冷却液为增压器进行冷却。

增压发动机的种类

主要有4大类:

1.机械增压

装置在发动机上并由皮带与发动机曲轴相连接,从发动机输出轴获得动力来驱动增压器的转子旋转,从而将空气增压吹到进气岐道里。

优点:转子的速度与发动机转速是相对应的,所以没有滞后或超前,动力输出更为流畅;

缺点:由于它要消耗部分引擎动力,会导致增压效率不高。

2.废气涡轮增压

利用发动机排出的废气达到增压目的。增压器与发动机无任何机械联系,压气机由内燃机废气驱动的涡轮来带动。一般增压压力可达180-200kPa,或300kPa左右,需要增设空气中间冷却器来给高温压缩空气进行冷却。国内轿车1998年开始在排量1.8的奥迪200上运用,以后又有奥迪A6的1.8T、奥迪A4 1.8T,直至帕萨特1.8T、宝来1.8T。

优点:增加效率高于机械增压;

缺点:发动机动力输出略滞后于油门的开启,加大油门后一般需要等片刻,稍后发动机会有惊人的动力爆发。

3.复合增压

即废气涡轮增压和机械增压并用,大功率柴油机上用的较多。复合增压系统发动机输出功率大、燃油消耗率低、噪声小,但结

构过于复杂。

4.气波增压

利用高压废气的脉冲气波迫使空气压缩。这种系统低速增压性能好、加速性好、工况范围大;但尺寸大、笨重和噪声大。

四丶涡轮增压对发动机的影响

加装涡轮增压的影响 1、功率提高20%-30%加装涡轮增压器的最大优点是能在不加大发动机排量就能较大幅度地提高发动机的功率及扭力,一般而言,加装增压器后发动机的功率及扭矩要增大20%-30%。2.3升的发动机加装涡轮增压器后,其动力输出差不多有3.0升机的动力表现。 2、不会影响汽车性能加装涡轮增压器以后,汽车的动力有了大幅度的增加,这会不会由于动力加大以后引起各样的安全问题,比如动力强了,刹车及操纵性能是否变差,从而令汽车变得不安全?而且在发动机上额外加多了一个增压器等,会不会影响发动机的使用?对于这些,张工认为都不是什么问题,相反加装后驾驶汽车会更安全。他说,目前市场上的涡轮增压改装多属于低增压技术,而且随着汽车使用年限的增加,发动机的动力已有所下降,因此,加装增压器后汽车(特别是旧车)的实际功率、扭矩增长并没有超过各零部件的允许使用值,况且汽车的刹车系统是有较高的设计安全系数的,因此不会影响发动机的使用寿命,也不会对刹车性能有太大的改变。相反,由于动力性能的提高,汽车在低速时的功率、扭矩有所提高,操纵更轻松自如。对于行车安全来说,高扭

力比高马力重要,因为后者仅影响汽车的极速而已。如果发动机能在低转速的时候产生高扭力,就不必在每次要加速的时候,例如要超车时都得换至低挡,超车时间也得以缩短,这对行车安全至关重要;而当交通拥挤的时候,动力强的汽车能够快速超越或返回自己的车道,这也就更安全。此外,还可以改善汽车的市区行车能力,因为你大可不必勤于换挡。工程师称这种特性为弹性,而驾驶者可感受到的是增加了驾驶的舒适性,因为能让驾驶者专于路况,也间接利于安全行车

驾驶技术对涡轮增压发动机油耗的影响分析

相比同样输出功率的自然吸气发动机来说,辅以正确的驾驶方式,涡轮增压发动机还是可以节油的。但在实际使用过程中,一些驾驶员并没有觉得涡轮增压发动机的油耗比同功率的自然吸气发动机更低,这主要与驾驶员的驾驶方式有关系。

在实际驾驶中由于涡轮增压发动机,特别是低值增压发动机,在较低转速下就能获得较大的扭矩,这时发动机加速性能好,驾驶者往往会深踩油门以追求推背感,而以一般的驾驶习惯来看,只要转速不高,驾驶者都不会觉得在增加油耗。

由于涡轮增压发动机增强的动力特性,在转速2000转附近区域时,增压器已经处于工作状态,其油耗相对于自然吸气发动机要高。而此时驾驶者往往不会意识到此时并不需要如此强的动力。因此行车油耗高一些就非常正常了。而普通自然吸气发动机,在中低转速下,动力输出较低,驾驶者也很少会以峰值扭矩(一般在4000转附近)的转

速去驾驶,仍然会按习惯的方式去加油,实际上这个时候的发动机输出动力较小,所以行车油耗也会较低。对于配备涡轮增压发动机的车辆,如果驾驶者均以平缓柔和的方式的加速,其油耗较之自然吸气发动机的低;反之,如果使自然吸气发动机按照涡轮增压发动机峰值扭矩的转速极限运行,其油耗肯定会较之涡轮增压发动机高。

由此可以看出,涡轮增压发动机的工作效率是高于自然吸气发动机的,只不过我们日常的一些认识误区,或者不当的驾驶方法,让我们产生了涡轮增压发动机更加耗油的错觉

自然进气,废气涡轮进气,惯性涡轮进气对发动机功率的影响

一、发动机自然进气方式对发动机输出功率的影响。

汽车发动机理论上的空燃比(即达到完全燃烧时所需空气和燃料的数量比例)为14.5 :1,最佳的空燃比为15.0 :1,此时混合气处于最佳的稀薄燃烧状态,燃油可以完全燃烧,发动机因此能发出原设计所标定的最大功率。然而,由于发动机自然进气受以下诸多因素的约束,基本上都无法达到15.0 :1的最佳空燃比状态,发动机自然进气状态下一般进气量只能达到设计所需要的65- 90%,发动机因此也只能发出原设计65-90%的功率。

1 空气滤芯的阻力。

2 空气管道的阻力。

3 发动机排气的阻力。

4 发动机活塞到上止点时,气缸盖内部还有一部分空余的面积没被消除,气缸内并没有完全形成100%的真空状态,至使发动机气缸内的真空度下降,吸气拉力因此降低。

5 发动机内的进排气门不能完全密封所

发动机地性能指标

发动机的性能指标 发动机的性能指标用来表征发动机的性能特点,并作为评价各类发动机性能优劣的依据。同时,发动机性能指标的建立还促进了发动机结构的不断改进和创新。因此,发动机构造的变革和多样性是与发动机性能指标的不断完善和提高密切相关的。 一、动力性指标 动力性指标是表征发动机作功能力大小的指标,一般用发动机的有效转矩、有效功率、转速和平均有效压力等作为评价发动机动力性好坏的指标。 1.有效转矩 发动机对外输出的转矩称为有效转矩,记作Te,单位为N·m 。有效转矩与曲轴角位移的乘积即为发动机对外输出的有效功。 2.有效功率 发动机在单位时间对外输出的有效功称为有效功率,记作pe 单位为KW。它等于有效转矩与曲轴角速度的乘积。发动机的有效功率可以用台架试验方法测定,也可用测功器测定有效转矩和曲轴角速度,然后用公式计算出发动机的有效功率pe: 式中:Te—有效转矩,N·m; n—曲轴转速,r/min。 3.发动机转速 发动机曲轴每分钟的回转数称为发动机转速,用n 表示,单位为r/min 。发动机转速的高低,关系到单位时间内作功次数的多少或发动机有效功率的大小,即发动机的有效功率随转速的不同而改变。因此,在说明发动机有效功率的大小时,必须同时指明其相应的转速。在发动机产品标牌上规定的有效功率及其相应的转速分别称作标定功率和标定转速。发动机在标定功率和标定转速下的工作状况称作标定工况。标定功率不是发动机所能发出的最大功率,它是根据发动机用途而制定的有效功率最大使用限度。同一种型号的发动机,当其用途不同时,其标定功率值并不相同。有效转矩也随发动机工况而变化。因此,汽车发动机以其所能输出的最大转矩及其相应的转速作为评价发动机动力性的一个指标。 4.平均有效压力 单位气缸工作容积发出的有效功称为平均有效压力,记作pme,单位为MPa 。显然,平均有效压力越大,发动机的作功能力越强。 二、经济性指标 发动机经济性指标包括有效热效率和有效燃油消耗率等。 1.有效热效率 燃料燃烧所产生的热量转化为有效功的百分数称为有效热效率,记作ηe。显然,为获得一定数量的有效功所消耗的热量越少,有效热效率越高,发动机的经济性越好。 2.有效燃油消耗率 发动机每输出1kW 的有效功所消耗的燃油量称为有效燃油消耗率,记作be,单位为g/(kW·h)。 式中:B—发动机在单位时间内的耗油量,kg/h; Pe—发动机的有效功率,kW。 显然,有效燃油消耗率越低,经济性越好。 三、强化指标

浅析汽车发动机涡轮增压器原理及故障

浅析汽车发动机涡轮增压器原理及故障 发表时间:2018-10-26T10:16:45.080Z 来源:《防护工程》2018年第17期作者:李若辉 [导读] 随着汽车工业的飞速发展,汽车已逐渐走进到千家万户,在满足乘坐的舒适性、使用的经济性要求后,人们对于汽车的动力性的要求也逐步提高 长城汽车股份有限公司天津哈弗分公司动力事业部天津 300000 摘要:随着汽车工业的飞速发展,汽车已逐渐走进到千家万户,在满足乘坐的舒适性、使用的经济性要求后,人们对于汽车的动力性的要求也逐步提高,在现有的技术条件下,给发动机加装涡轮增压器是最好的解决办法。一般情况下,加装增压器后,发动机的功率及扭矩要比加装前增大20%~30%。小排量,大功率,代表着当前发动机技术的最高水平。比普通发动机拥有更好的动力,也有更好的燃油经济性。但在使用中常发生废气涡轮增压器早期损坏的故障,分析其原因,主要是对增压器的使用,维护不当造成的。现对影响增压器的使用寿命因素,故障和诊断加以分析,并说明使用中的注意事项,意在减少增压器的故障,延长其使用寿命,降低维护费用。 关键词:汽车发动机;涡轮增压器;原理;故障 1 引言 涡轮增压器它是安装在发动机排气管道上的一台精致的空气压缩机,利用发动机排出的废气推动涡轮室内的涡轮旋转,涡轮又带动同轴的叶轮旋转,这样,叶轮就把从空气滤清器进来的空气进行压缩,使之增压进入汽缸。由于进入气缸的空气密度增大,可使更多的燃油充分燃烧,因而大大提高了发动机的功率,降低了燃油消耗。 2 涡轮增压器的工作原理 涡轮增压器的组成由涡轮,压气机,转子总成,轴承机构,中间体和密封装置等组成。工作原理是利用发动机排出的高温高压废气驱动废气涡轮旋转,废气涡轮带动同一轴上的压气机共同旋转,压气机压缩由空气滤清器过滤后的空气,使空气被压缩后增压进入发动机气缸内,提高发动机进气量的装置,减少废气中CO、HC、CL粒等有害物的排放。废气涡轮与压气机通常装成一体。 3 涡轮增压器的使用 3.1 正确使用发动机机油 发动机的机油要按说明书规定使用,对于低增压柴油机,应选用不低于CC级的柴机油,对中增压柴油机,应选用不低于CD级的柴机油。对高增压柴油机一般采用CH级的柴机油。发动机保养要按发动机工作小时要求及时更换机油和机油滤清器,保证油质,使增压器得到良好的润滑和散热。 3.2 保持正常的润滑系统机油压力 柴油机在运转中,当机油压力低于0.15MPa时,应停机检查,增压器转子轴与轴承润滑,以免机油压力过低造成烧损,机油压力过高也可造成机油窜入涡轮室或压气机室。严禁发动机怠速运转时间过长,以防机油压力过低使增压器润滑不良。 3.3 发动机的正确预热 汽车发动机启动后不能急加油门,应使发动机怠速运转3-5min,以保证增压器轴承得到充分的润滑,增压器的轴承是浮动轴承,如润滑不良可使轴承瞬间烧损。在冬季低温启动发动后急加油门可损坏增压器油封,要使发动机至少怠速预热5min。 3.4 发动机的正确熄火 发动机在熄火前应使发动机怠速运转3-5min。如发动机在高转速下突然熄火停止工作,机油压力为零,而增压器的转子由于惯性继续高速运转,增压器在高转速下停止润滑,热量未被机油带走及时冷却,使增压器的局部温度可达900-1000摄氏度,产生轴承烧损和机油结焦产生积碳。所以在高转速下应怠速运转3-5min,来降低增压器的转子转速和降低增压器的温度。 4 涡轮增压器检查 4.1 涡轮增压器工作情况检查 发动机在工作中,根据发动机怠速和中速及变换发动机转速情况下检查,使增压器应运转均匀,无金属撞击或金属磨擦异响,无喘振或不正常振动现象。 4.2 涡轮增压器外部检查 经常检查增压器固定情况,排气和导管使否漏气润滑油管和接头是否漏油,例如卡特彼勒电控柴油机3512B装配水冷却增压器,要检查冷却水管和接头密封是否漏水。出现渗漏及时检修。 浅析汽车涡轮增压器原理及故障。 4.3 涡轮增压器涡轮及空压轮检查 检查涡轮和空压轮应完整清洁,涡轮叶背面有积碳,是机油焦化或机油燃烧产生积碳。空压轮叶背面有积尘,是进气管路漏气。在拆检时应注意不要碰撞损坏叶轮。 4.4 涡轮增压器密封环检查 要经常检查密封环是否密封,密封不良可使机油进入进气管道及气缸燃烧。造成发动机机油烧损。 5 影响增压器使用寿命的因素 第一,润滑油。润滑油用来润滑冷却增压器,但当增压器正常工作时,其转轴转速高达每分钟几万转到十几万转,润滑油被打成泡沫状,其冷却和润滑性能下降,因此润滑系统必须保证能提供充足的润滑油。若当600℃左右的高温废气通过涡轮室时,轴承座得不到足够的润滑和冷却,润滑油将在其环形油道壁上结焦,逐渐堵塞油道。润滑油如果不清洁,也会很快损坏增压器内部零件。如含有灰尘、泥状沉淀物和金属微粒的润滑油会迅速破坏各零件的配合间隙,刮伤和磨损轴承表面。这些都将会引起涡轮轴转动阻力增大和失掉平衡,使轴的转速下降,导致柴油机的功率损失增大,且转动不平衡将很快导致增压器零件的损坏。 第二,进气系统。增压器工作的好坏也依赖于进气系统,只有供给充足、干净的空气才能保证增压器长期无故障工作,使寿命延长。

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。

发动机的性能指标

发动机的性能指标 发动机的性能指标 发动机的性能指标用来表征发动机的性能特点,并作为评价各类发动机性能优劣的依据。同时,发动机性能指标的建立还促进了发动机结构的不断改进和创新。因此,发动机构造的变革和多样性是与发动机性能指标的不断完善和提高密切相关的。 一、动力性指标 动力性指标是表征发动机作功能力大小的指标,一般用发动机的有效转矩、有效功率、转速和平均有效压力等作为评价发动机动力性好坏的指标。 1.有效转矩 发动机对外输出的转矩称为有效转矩,记作Te,单位为N·m。有效转矩与曲轴角位移的乘积即为发动机对外输出的有效功。 2.有效功率 发动机在单位时间对外输出的有效功称为有效功率,记作pe单位为KW。它等于有效转矩与曲轴角速度的乘积。发动机的有效功率可以用台架试验方法测定,也可用测功器测定有效转矩和曲轴角速度,然后用公式计算出发动机的有效功率pe: 式中:Te—有效转矩,N·m; n—曲轴转速,r/min。 3.发动机转速 发动机曲轴每分钟的回转数称为发动机转速,用n表示,单位为r/min。发动机转速的高低,关系到单位时间内作功次数的多少或发动机有效功率的大小,即发动机的有效功率随转速的不同而改变。因此,在说明发动机有效功率的大小时,必须同时指明其相应的转速。在发动机产品标牌上规定的有效功率及其相应的转速分别称作标定功率和标定转速。发动机在标定功率和标定转速下的工作状况称作标定工况。标定功率不是发动机所能发出的最大功率,它是根据发动机用途而制定的有效功率最大使用限度。同一种型号的发动机,当其用途不同时,其标定功率值并不相同。有效转矩也随发动机工况而变化。因此,汽车发动机以其所能输出的最大转矩及其相应的转速作为评价发动机动力性的一个指标。 4.平均有效压力 单位气缸工作容积发出的有效功称为平均有效压力,记作pme,单位为MPa。显然,平均有效压力越大,发动机的作功能力越强。 二、经济性指标 发动机经济性指标包括有效热效率和有效燃油消耗率等。

汽车发动机涡轮增压器的使用与检修

为了提高发动机的功率,降低油耗,减少排放和噪声,依维柯SOFIM8140.27S发动机采用增压压力自控式废气涡轮增压器,其型号为Garrett TA03。它位于发动机的右前侧,与发动机缸体之间装有隔热板。Garrett TA03型增压器主要由涡轮机、压气机、壳体、限压阀等组成。涡轮与压气机的叶轮装在同一转子轴上,转子轴采用全浮动轴承。在增压器前部的排气歧管上装有一活门式限压阀,其作用是在高速、大负荷时有一部分废气不再进入涡轮机,防止增压器超速。 一、增压器的使用注意事项 1.按质按量加注润滑油 SOFIM8140.27S发动机废气涡轮增压器的转子转速高达4500km/h以上,涡轮部分温度达1000°左右。由于工作环境特别恶劣,因而增压器的润滑就显得特别重要。应加注规定牌号的柴油机机油,其牌号为15W/40柴油机机油或2OW/40(夏)、20W/30(冬)柴油机机油。要经常检查机油量,定期更换机油及滤芯,避免因缺少机油或机油变质而导致转动轴承磨损过快及转动件卡死。 2.起动后、熄火前均应怠速运转3-5min 增压发动机起动后,要怠速运转3-5min,使润滑油达到一定的温度和压力,以免突然增加负荷时,轴承无油而加速磨损,甚至烧毁。这是因为涡轮增压器所用机油来自发动机油底壳,经机油主油道进入精滤器再次滤清后,才能到达增压器壳内,因而机油的输送需要一个过程。 停车后如若立即熄火,增压器就失去了润滑油的润滑和冷却,而此时增压器的涡轮部分温度可达1000℃左右,并且转子会因本身的惯性继续运转一段时间,这样就会烧坏轴承和轴。所以,熄火前也应怠速运转3-5min。 3.定期清洗空气滤清器 空气滤清器堵塞严重,空气入口的空气压力和流量将减少,会造成增压器性能恶化和发动机功率下降。 4.经常检查进气系统的密封性 进气系统漏气会使灰尘吸入压气机,并进入气缸造成压气机叶片和气缸、活塞早期磨损。 5.保持曲轴箱通风装置畅通 曲轴箱通风装置堵塞后会造成曲轴箱压力过高,从而影响润滑油的回流速度,造成增压器漏油。 二、增压器工作情况的检查 1.起动发动机,使其在怠速和中等转速下运转,观察涡轮增压器的工作情况,应运转均匀,无金属撞击或摩擦声,无喘振或强烈的振动现象。 2.发动机怠速运转熄火后,应能听到涡轮增压器的均匀运转声。 若与以上两点不符,应拆下增压器进行检修。 三、增压器的检修 1.拆卸要求 由于涡轮、压气机叶轮均为精密部件,拆卸前要在转子轴、涡轮、压气机叶轮之间作一相配位置记号。拆卸时要用铜棒或塑料锤轻击压气机壳的周边,不许磕碰,以防影响修复后的性能。 2.零件的清洗 清洗零件时,要用干净的汽油或非碱性清洁剂和软刷清洗,并用压缩空气吹干。 3.各机件的检查 (1)检查涡轮壳是否因为过热、咬合、变形或其它损伤而产生裂纹。 (2)检查涡轮和压气机叶轮是否弯曲、有毛刺、损坏、腐蚀,或背面有接触痕迹。

发动机涡轮增压器——物资验收技术标准

发动机涡轮增压器 物资验收技术标准要求 一、产品名称 发动机涡轮增压器 二、引用标准 GBT727-2003 涡轮增压器产品命名和型号编制方法 GB/T 23341.1-2009 涡轮增压器第1部分:一般技术条件 三、定义及图例标注 利用柴油机排气能量驱动涡轮,带动压气机来提高柴油机进气压力的装置。

四、型式与基本参数及表示方法 4.1 内燃机用废气涡轮增压器的产品型号由汉语拼音字母和阿拉伯数字组成。其型号依次包括下列三部分: a) 首部:产品名称和结构特征符号。 b) 中部:以压气机叶轮外径尺寸表示的产品基本系列符号。 c)尾部:变型符号

4.2表中符号N~Q用以表示区别于通常型的结构特征;符号P~K用于表示特定的结构特征。结构特征符号允许重叠标出。字母排列次序按表中顺次标出。 4.3两级增压具有同一外壳的增压器,以其第1级基本型压气机叶轮外径尺寸符号/第2级基本型压气机叶轮外径尺寸符号的形式标出。两级以上增压并具有同一外壳的增压器,按此表示法类推。 4.4变型符号允许制造单位自选。但变型符号的含义必须在产品说明书中阐明。 4.5产品型号不得因转产等原因而随意更改。 4.6由国外引进的增压器产品,若保持原结构性能不变,允许保留原产品型号。 五、产品技术要求 5.1 增压器产品配套要求

5.1.1 增压器产品的型昔编制应符合GB/T 727的规定。 5.1.2增压器制造商应向客户提供增压器产品的下列主要技术参数: a)产晶型粤; b) 增压器外形安装连接尺寸阿样; c)增压器净质量; d)_带有旁通蒯或其他调节机构的增压器,应提供执行机构的琵置参数及调节方式; e)增压器土耍性能参数:增压比、压气机流量范围、压气机效率范围、最高工作转速、最高涡轮进口温度、涡轮效率或总效率等; f)剩精油牌号,润滑油进口压力范围及油滤要求。 5.2增压器产品制造要求 5.2.1增压器产品应按经规定程序批准的产品图样及技术文件制造。 5. 2.2对nr轮(压气机叶轮和涡轮)毛坯,应进行外观检奄、表面粗糙度检查,根据需要还应检查叶轮叶 片的型而。根据图样和技术文件规定应对其进行化学成分分析,对同炉浇注的试样进行力学·陀能试验 和金相组织(低倍、高倍)检在,同时对叶轮进行尤损探伤(如荧光检查、x光检查)。5.2.3在新设计和制造时,应进行涡轮(成品)叶片一阶自振频率的测量,要求白振频率和分散度限值: 5.2.4增压器涡轮转子、压气机叶轮应作单件动平衡检测,转子总成应作组合平衡榆测,平衡品质应达到JB/T 97a2.3 2004的规定。采用整体动平衡机或壳体振动试验检测时,转子总成可不作组合平衡检测,整体动平衡或壳体振动试验检测要求在增压器标定转速下许用振动速度伉应≤4.5 mm/s。 5.2.5增压器装配前,零部件应进行清洗。增压器整机清洁度达到JB/T 6002的规定。 5.2.6增压器装配应符合产品图样及技术文件的规定。转子应转动灵括,不允许有异响和卡

汽车涡轮增压的毕业设计

【摘要】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。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,在压气机中将新鲜空气压缩后再送入气缸。废气涡轮与压气机通常装成一体,便称为废气涡轮增压器。其结构简单,工作可靠,一般柴油机合理地加装废气涡轮增压系统后,可提高功率20% ~ 30% ,降低比油耗 5% 左右,有利于改善整机动力性能、经济性能及排放品质,因而得到广泛应用。 2 .复合式废气涡轮增压器。废气涡轮增压器是将废气动力涡轮与废气涡轮增压器串联起来工作,称为复合式废气涡轮增压器。在某些增压度较高的柴油机上,废气能量除驱动废气涡轮增压器外,尚有多余的能量用于驱动低压废气动力涡轮,该动力涡轮通过齿轮变速器及液力耦合器与发动机输出轴联接。这样,废气涡轮增压器达到增压的目的,而废气动力涡轮将废气能量直接变为功率送给曲轴。 3.组合式涡轮增压器。组合式涡轮增压器由废气涡轮增压与进气惯性增压组合而成。在该增压系统中,除废气涡轮增压器外,还有由稳压箱、共振管、共振室等构成的进气惯性增压系统,利用压力峰值可进一步提高增压后的进气压力。 (二)构造 废气涡轮增压器一般由单级离心式压气机和单级轴式涡轮机或径流式涡轮机组成为机组,并分别称为轴流式废气涡轮增压器和径流式废气涡轮增压器。压气机和涡轮机二者的工作轮装在同一根轴上,称为转子,转子由发动机排出的废气驱动。这种涡轮增压器工作的条件,除压气机和涡轮机的转速相同外,在任何工况下其效率也是相同的。 涡轮增压器按转子的支承情况有各种不同结构方案,最常见的有几种: 1.外双支承式

BMW发动机废气涡轮增压器系统(1)

技术培训 产品信息 废气涡轮增压器系统结构原理 BMW经销商内训

产品信息 废气涡轮增压器系统结构原理 发动机废气涡轮增压器系统 ?涡轮增压器 ?增压压力调节系统 ?循环空气减压系统 ?增压空气冷却系统 N54发动机废气涡轮增压系统 N55发动机废气涡轮增压系统 N63发动机废气涡轮增压系统 N74发动机废气涡轮增压系统 概述

废气涡轮增压系统 涡轮增压发动机是依靠涡轮增压器来提高进气密度和增大发动机进气量的一种发动机,涡轮增压器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,经过中冷器降低进气温度,从而提高进气密度再送入气缸。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。 废气涡轮增压系统组成 ?涡轮增压器 ?增压压力调节装置 ?循环空气减压控制 ?增压空气冷却系统

涡轮增压器 涡轮增压器是由涡轮室和增压器组成的机器。 ?涡轮室进气口与排气歧管相连,排气口接在排气管上; ?增压器进气口与空气滤清器管道相连,排气口接在进气歧管上; ?涡轮与叶轮分别装在涡轮室和增压器内,两者同轴 工作原理: 涡轮增压器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。 涡轮增压器的润滑: 由于涡轮增压器连接在排气侧,所以温度相对较高,涡轮轴采用全浮式轴承结构,所以涡轮轴的润滑完全由发动机润滑系统提供润滑。

(最新经营)汽车构造主要性能参数及汽车分类

汽车构造、主要性能参数及 汽车分类 【汽车构造】 汽车一般由发动机、底盘、车身和电气设备等四个基本部分组成。 一.汽车发动机:发动机是汽车的动力装置。其作用是使供入其中的燃料燃烧而产生动力(将热能转变为机械能),然后通过底盘的传动系驱动车轮,使汽车行驶。 发动机主要采用往复活塞式内燃机,它利用燃料于气缸内燃烧产生的热能转换为机械能,驱动汽车行驶。 发动机按工作的行程分为:四冲程发动机、二冲程发动机。 按燃料分为:汽油机、柴油机。 按冷却方式分为:水冷式发动机、风冷式发动机。 汽车发动机由2大机构5大系组成:曲柄连杆机构;配气机构;燃料供给系;冷却系;润滑系;点火系;起动系。

1.冷却系:一般由水箱、水泵、散热器、风扇、节温器、水温表和放水开关组成。汽车发动机采用两种冷却方式,即空气冷却和水冷却。一般汽车发动机多采用水冷却。 2.润滑系:发动机润滑系由机油泵、集滤器、机油滤清器、油道、限压阀、机油表、感压塞及油尺等组成。 3.燃料系:汽油机燃料系由汽油箱、汽油表、汽油管、汽油滤清器、汽油泵、化油器、空气滤清器、进排气歧管等组成。 二.汽车的底盘:底盘作用是支承、安装汽车发动机及其各部件、总成,形成汽车的整体造型,且接受发动机的动力,使汽车产生运动,保证正常行驶。底盘由传动系、行驶系、转向系和制动系四部分组成。

1.传动系:汽车发动机所发出的动力靠传动系传递到驱动车轮。传动系具有减速、变速、倒车、中断动力、轮间差速和轴间差速等功能,与发动机配合工作,能保证汽车于各种工况条件下的正常行驶,且具有良好的动力性和经济性。主要是由离合器、变速器、万向节、传动轴和驱动桥等组成。 离合器:其作用是使发动机的动力与传动装置平稳地接合或暂时地分离,以便于驾驶员进行汽车的起步、停车、换档等操作。 变速器:由变速器壳、变速器盖、第一轴、第二轴、中间轴、倒档轴、齿轮、轴承、操纵机构等机件构成,用于汽车变速、变输出扭矩。 2.行驶系:由车架、车桥、悬架和车轮等部分组成。行驶系的功用是:

汽车涡轮增压器出现早期损坏的原因以及解决策略分析

软科学论坛——能源环境与技术应用研讨会 汽车涡轮增压器出现早期损坏的原因以及解决策略分析 【摘要】为了提高汽车使用的经济效益以及性能,在进行汽车的建造过程中已经引进了涡轮增压机,在汽车中使用涡轮增压机,通过对空气进行压缩,进而提高发动机的进气量。它主要是利用了发动机在工作中排放出来的大量废气的惯性冲力,在这种惯性冲力的推动下带动了汽车涡轮的选装,通过带动叶轮将通过空气滤的空气进行压缩,然后将其灌入气缸,提高空气的密度与数量,进而提高了空燃比,使发动机得到更高的输出功率。 【关键词】涡轮增压器;损坏原因;解决策略 前言 在汽车发动机的工作中应用涡轮增压器将能够有效的通过改善发动机进气密度的方式,提高喷油器的喷油量,进而达到提高发动机输出功率的目的,加装了增压器的发动机将在转矩的增大方面得到较大的改观。合理的运用涡轮增压器还能够改善发动机的燃烧效率,废弃排放中的大量有害物质进行合理的控制,并在一定程度上提高了燃油使用的经济性,降低了燃油的消耗量,达到了节约燃油提高发动机性能的目的。但是,在涡轮增压器使用中,早期损坏缺失经常发生的,本文将对其早期损坏的原因及解决的策略进行简要的分析。 一、汽车涡轮增压器基本原理及特点 汽车涡轮增压机的出现使当代汽车的使用性能得到了极大的提升,从一定程度上改善了汽车对燃油资源的消耗状况,使其经济效益以及实用性能得到了提升。汽车涡轮增压器的出现是符合当代社会发展能源利用理念的,通过对汽车废气的再循环使用,提高发动机进气量,进而有效的增加发动机的工作效率,这已经成为了当代汽车发展的重要方向。 汽车涡轮增压器是利用发动机运行时排出的废气惯性冲力推动单级轴流式涡轮机高速旋转,涡轮机驱动安装在同一根轴上的离心式压气机,由压气机把由空气滤清器管道过来的新鲜空气,增压而进入气缸。随着发动机的加速,排出的废气速度与涡轮转速同步加快,压气机就会压缩更多的空气进入气缸,空气的压力、密度增加就可燃烧更多的燃油,有此达到增加发动机输出功率和改善汽车使用经济性的目的。 二、汽车涡轮增压器早期损坏的原因分析 涡轮增压器通过提高汽车的进气量,为汽车发动机的工作提供更大的空气流量,使发动机内部气缸燃烧室中的燃油能够得到充分的燃烧,进而提升了发动机的工作功率。面对汽车涡轮增压器早期使用可能出现的损坏原因,以下我将对其进行科学合理的分析研究。 2.1当造成的蜗轮增压器早期损坏 ①发动机一着车就走,使增压器转子轴承在高速运转之前得不到充分润滑,造成转子浮动轴承早期损坏。 ②一起步就大油门大负荷,因轴承无油而加速磨损,甚至卡死 ③高温、高转速下发动机突然熄火停车,机油供应停止,而转子在惯性作用下还要高速旋转,这时就会造成浮动轴承因温度高又缺少机油而磨损,甚至烧蚀。 ③发动机长时间怠速运转,当发动机长时间怠速运转时,会在增压器涡轮及压气机叶轮后面产生负压,从而造成从浮动轴承流出的机油在压力差作用下向外泄漏。 2.2维修人员的不规范维护造成蜗轮增压器早期损坏。 ①使用不合格的机油 装有蜗轮增压器的发动机,必须使用优质合成机油,如果使用不合格的机油会使机油发生积碳或油泥,严重时会堵塞润滑油道,造成增压器润滑不良。 ②保养不及时造成机油氧化变质 发动机机油在使用一段时间后,机油就会氧化变质,同时机油中各种添加剂的作用也会发生衰退,使机油润滑油膜遭到破坏。造成机油氧化或变质的根本原因是机油使用时间过长或因为发动机过热、从活塞窜过的燃气过多、机油中混入不同牌号的机油、冷却水漏入机油以及没有按规定的期限及时更换机油所致。发动机机油氧化变质后就会形成油泥而附着并堆积在壳体内壁和进、回油通道中,同时沉积在涡轮端轴承内的油泥由于高温而变成非常坚硬的结焦。当结焦片状剥落后就会使涡轮端轴承和轴颈磨损。 ③机油供油不足或供油滞后 当机油压力和流量不足时会出现下列问题:供给轴颈和止推轴承的润滑油不足:用以使转子轴颈和轴承轴颈保持浮动的润滑油不足;增压器已处于高速运转时润滑油还没有供给到轴承。当发动机负荷增加时,对增压器轴承的供油量也应该相应增加。当发动机高负荷,增压器转速很高时,即使几秒钟时间的供油不足也会造成对增压器轴承的损坏。 ④使用不合格的空气滤清器或空气滤清太脏 不合格的空气滤清器,会使空气中的大颗粒灰尘首先进入涡轮增压器的进气系统都将损坏转子浮动轴承。由于空气滤清器长时间不予更换而太脏或堵塞,就会造成供气不良而导致压气机进气负压过高,使得压气机一端的内压高于外压,机油在这种压力差作用下从进气管一端流出。 三、汽车涡轮增压器早期损坏的预防对策 汽车涡轮增压器在早期使用中出现损坏往往是人为技术操作不当,或者是日常使用对车辆维护不到位等造成的。面对问题的出现,如果不对汽车涡轮增压器早期损坏问题进行预防对策的制定,就有可能导致车辆在运行驾驶中出现问题,以下我将就其预防对策进行分析。 3.1发动机发动以后,不要急于加大油门,而应该先让发动机怠速运行3到5分钟(特别是在冬天),这样使得发动机机油温度升高,加大机油的流动性,涡轮增压器也得到充分地润滑,之后再进行正常的加速行驶。 3.2选择使用汽车优质合成机油。对于配有涡轮增压器的发动机,它的工作强度会更高,具有高温、高转速、大功率、大扭矩、低排放的工作特点。发动机的内部零部件更要承受较高的温度及更大的撞击、挤压和剪切力。所以应该选用耐高温抗氧化、抗磨性好、抗剪切能力强的合成机油、半合成机油等高品质润滑油。 3.3期更换发动机机油及滤清器,保持空气滤清器清洁畅通。涡轮增压器的转轴与轴套之间配合间隙很小,如果机油里掺有杂质,就会加速转轴与轴套之间的磨损而造成涡轮增压器的过早报废。防止灰尘等杂质进入高速旋转的压气叶轮,造成转速不稳或轴套和密封件的磨损。 3.4保证涡轮增压器的密封环密封完好。因为涡轮增压器中的废气和润滑系统就靠这密封环隔开,如果密封环失效,废气就会进入发动机润滑系统,使机油温度过高而氧化,曲轴箱压力过高而窜气。另外当发动机低速运转时,假如密封环密封不好,机油就会从密封环泄漏,通过排气管排出或进入燃烧室燃烧掉,以造成润滑油的浪费。 结语 总而言之,汽车涡轮增压器的使用已经成为了汽车组成中重要的部分,为了提高汽车的动力性能,在日常维护中应该重视涡轮增压器的操作以及维护,确保其使用可靠性。面对汽车使用量的不断增加,汽车涡轮增压器的高校、环保等优点必然会得到发展利用的空间。 参考文献 [1]张强.涡轮增压器早期损坏若干原因分析.科技信息.2010年26期. 赵金生柴河林业局 50

浅论汽车发动机涡轮增压器的改装

江西理工大学南昌校区 毕业设计(论文)任务书机电工程系汽车检测与维修专业09级(2012届)09汽车班XX 题目:浅论汽车发动机涡轮增压器的改装 专题题目(若无专题则不填): 原始依据(包括设计(论文)的工作基础、研究条件、应用环境、工作目的等):通过查阅有关汽车发动机以及涡轮增压器的书籍、网络信息资料和调研汽车维修站关于涡轮增压器的改装、使用注意事项以及在维修过程中出现的典型故障,并根据学生在学校实验室和实习操作过程中遇到的难点和诊断方法进行综合分析。 本论文在应用上要求可以给从事汽车维修和改装的技术人员提供参考。在内容上要求能够详细的介绍汽车涡轮增压器的改装过程、注意事项及日常维护。 主要内容和要求:(包括设计(研究)内容、主要指标与技术参数,并根据课题性质对学生提出具体要求): 一.内容 本课题论述了车用涡轮增压器的改装方法、改装过程、改装注意事项、发动机的调试、电脑刷机等问题,并对增压器的典型故障维修方法以及日常保养做出介绍,保证增压器与发动机稳定持久的工作。 二.要求 1.论文写作规范必须符合《江西理工大学(南昌校区)毕业论文统一格式的规定》与《毕业设计大纲》的相关规定。 2.论文要求准确地论述汽车涡轮增压器的改装方法、过程和注意事项。 3.论文结构严谨,逻辑性强,论述层次清晰,概念准确,语句通顺。 4.论点鲜明,论据确凿,材料真实可靠,有一定的学术水平。 5.论文要有自己的观点,对所写的课题要有深入的分析。 6.不得抄袭和剽窃他人的论文。

日程安排: 2011.10 确定论文题目及资料收集 2011.11 总结文献综述、论文涉及的研究问题和论文提纲 2011.12 论文开题 2012.2 完成论文初稿和论文修改 2012.3 完成论文,准备答辩 2012.5 论文答辩 主要参考文献和书目: [1] 林建生《燃气轮机与涡轮增压内燃机原理与应用》天津大学出版社 2005 [2] 黄为《汽车发动机维护及检修》人民交通出版社 2005 [3] 葛小铭《涡轮增压器的构造及维护》山东交通大学出版社 2003 [4] 陆家巷《柴油机涡轮增压技术》机械工业出版社 2005 [5] 于世元《涡轮增压器原理、结构和使用》国防工业出版社 1985 [6] 袁传义陈龙聂佳梅江浩斌《涡轮增压器》中国标准出版社 2009 [7] 徐立汉朱建江《废气涡轮增压的正确使用》机械工业出版社 2002 [8] 赵雨日《增压器》北京工业出版社 2005 [9] 王延生黄佑生《车用废气涡轮增压》国防工业出版社 1984 [10]朱梅林《涡轮增压器原理》国防工业主板设 1982 指导教师签字:年月日 教研室主任签字:年月日注:本表可自主延伸,各专业根据需调整

废气涡轮增压器在汽车上的应用

毕业综合技能训练工作报告废气涡轮增压器在汽车上的应用

摘要 当今时代,科学技术的迅猛发展,极大的促进了汽车技术和汽车工业的高速发展,汽车正日益广泛地深入到社会和人们日常生活的各个方案,这使得汽车修理称为引人注目、迅猛发展的行业。 废气涡轮增压型发动机是利用发动机本身排出的压力废气驱动涡轮旋转,涡轮轴带动叶轮式压气机来提高进气的压力,增加气缸的充气量。采用涡轮增压技术能使发动机功率提高30%~100%,并降低发动机的比油耗和比质量,同时减轻发动机的排气污染,还可以扩大发动机的变形系列。 关键字:发动机废气涡轮增压热负荷爆震匹配

目录 1 增压技术的结构和工作原理 (1) 1.1概述 (1) 1.1.1 增压技术简介 (1) 1.1.2 发动机进气增压的基本原理 (3) 1.1.3 增压发动机的特点 (4) 1.2 废气涡轮增压器及其增压系统 (4) 1.2.1 废气涡轮增压器的工作原理 (4) 2 涡轮增压的优缺点及使用注意 (8) 2.1涡轮增压器优缺点分析 (8) 2.1.1 涡轮增压器优缺点的对比 (8) 2.1.2 比较奥迪A6 1.8T与奥迪A6 1.8 (9) 2.1.3 涡轮增压器的不足之处 (9) 2.2 涡轮增压器的使用注意 (10) 2.2.1 工作环境 (10) 2.2.2 不能着车就走 (10) 2.2.3 不要立即熄火 (10) 2.2.4 注意选择机油 (11) 3 未来废气涡轮增压的发展趋势 (12) 4 结束语 (15) 参考文献 (16)

1 增压技术的结构和工作原理 1.1概述 1.1.1 增压技术简介 近年来,发动机进气增压技术已经成为国内外内燃机发展的重要方向之一,过去增压技术主要应用于柴油机上,现在汽油机上也开始大量采用增压技术。这是因为发动机进气增压技术具有许多优点: 1)能够提高发动机升功率——提高了发动机的动力性; 2)能够降低发动机比油耗和比质量——提高发动机的经济性; 3)能够减轻发动机排气污染——提高了发动机的排放性; 4)能够扩大发动机变形系列等。 当前,由于汽车一方面在向高速、重载方向发展,对发动机的动力性和燃料经济性提出更高的要求;另一方面发动机尾气的排放污染,各国排放法规的日益苛刻,使人们极力寻求减小大气污染的措施。这种种方面的原因,使汽车发动机进气增压技术获得迅速发展,其中以美国、英国、德国、瑞典等国家发展较快。 发动机增压方法很多,其中涡轮增压器在技术上最为成熟,并具有很多突出的优点,因此涡轮增压成为汽车发动机增压的主要类型为获得广泛应用。此外,在研究和发展废气涡轮增压系统的同时,其他增压系统也相继有所发展,例如气波增压系统。 随着推进技术的发展,涡轮增压器及其增压系统的应用使柴油机的性能得到大幅度提高(它可使发动机的功率比以前的自然吸气方式提高4倍),并改进了操作灵活性,降低环境污染。涡轮增压器对二冲程和四冲程发动机提供各种所需的输出功率起着重要的作用,它能通过其精巧的设计装置传送更高的压比、综合效率以及容积流量比等,而且增压器的更简单和更紧凑设计使涡轮机更加容易检修,提高了可靠性和耐用性.。

增压发动机介绍

车闻天下(第23 期)——增压发动机介绍 本期引言: 随着汽车发动机小型化、节能化的趋势越来越凸显,增压技术成为了市场的宠儿,主流车型纷纷加入增压发动机大军,为此本期车闻天下我们将为大家奉上增压发动机的介绍,内容包括增压发动机的概述、分类、构造、关键零部件、市场容量、竞争格局及相关上市公司,并且为大家对比了增压发动机和非增压发动机之间的异同。希望借此专题能让大家对增压发动机这个技术有一个总体的认识,并能解答大家心中对该技术的部分问题。 增压技术的历史 汽车发动机是靠燃料在发动机汽缸内燃烧做功而对外输出功率。在发动机排量一定的情况下,要提高输出功率,最有效的方法就是提供更多燃料燃烧,但传统发动机进气系统却难以提供充足的空气。增压技术是一种提高发动机的进气能力的技术,它采用专门的压气机将气体预先压缩再输入汽缸,这样,气体的质量将大大增加。一台发动机装上涡轮增压器后,其最大功率可提高大约 40%。

说到增压技术,其实它已经有 100 多年历史了。早在 1905 年 Alfred Buc h i 博士就申请了第一款增压器的专利——动力驱动的轴向增压器。世界上第一台废气驱动的增压器问世于 1912 年,而增压器的规模化生产出现在二战时期,由美国首先将其运用在军用飞机上。Saab 则是第一家把增压器应用到汽车产品上的汽车制造商。 到了 1961 年,小轿车开始试探性地安装增压器,但因为瞬间产生的巨大压力和热量,使安装后效果并不理想。而来自于北欧瑞典的 Saab 萨博公司则是第一家把增压器应用到汽车产品上的汽车制造商,1977 年问世的 Saab 萨博 99 汽车,使汽车发动机在应用增压技术上,真正开始走向成熟,它的到来同时宣告了汽车产业一个新时代的诞生。增压技术改写了“排量大小决定功率”的传统概念。 而目前,走在增压技术前沿的毫无疑问是德国人,特别是大众汽车,始终引领着全球直喷增压技术的发展,旗下性能强大的涡轮增压发动机覆盖了从 Polo 到 CC 等的众多车型,从而大幅改善旗下车型的动力性和燃油经济性。以双增压发动机为例,其输出功率 高达 110 千瓦/150 马力,而它的每百公里油耗却仅为升。2010 年 6 月 29 日,该发动机 赢得了“年度最佳发动机”这一被众多汽车厂商竞相追逐的大奖,这也是大众汽车第十次将 这一殊荣带回沃尔夫斯堡。同时该发动机还赢得了此次评选的最大奖项,“全球年度最佳发动机”。 图1:大众发动机 资料来源:百度图片 增压发动机概况 增压技术其实就是将空气预先压缩然后再供入汽缸,以期提高空气密度、增加进气量的一项技术。由于进气量增加,可相应地增加循环供油量,从而可以增加发动机功率。

发动机性能测试参数表

序号编号类别变量名参数单位流量温度压力其它1S01通项SPEED发动机转速rpm√2S02TORQUE发动机扭矩N.m√3S03BMEP平均有效压力bar√4S04P发动机功率kW√5S05T_AIR环境气体温度℃T 6S06P_AIR环境气体压力kPa P 7S07PHI环境湿度g/kg√8S08REDFAC修正系数-√9S09T_EC修正扭矩N.m√10S10P_EC修正功率kW√11G01气体T_CLR_I空滤器入口空气温度℃T 12G02T_CLR_O空滤器出口空气温度℃T 13G03T_COMP_I压气机进口气体温度℃T 14G04T_COMP_O压气机出口气体温度℃T 15G05T_ARC_I中冷器入口气体温度℃T 16G06T_ARC_O中冷器出口气体温度℃T 17G07T_ETC_I节气门前气体温度℃T 18G08T_ETC_O节气门后气体温度℃T 19G09T_INTAKE稳压腔中部气体温度℃T 20G10T_IM1进气道气体温度(1缸)℃T 21G11T_IM2进气道气体温度(2缸)℃T 22G12T_IM3进气道气体温度(3缸)℃T 23G13T_EM1排气道气体温度(1缸)℃T 24G14T_EM2排气道气体温度(2缸)℃T 25G15T_EM3排气道气体温度(3缸)℃T 26G16T_EM排气歧管总温度℃T 27G17T_Turbo_I涡轮机前排气温度℃T 28G18T_Turbo_O涡轮机后排气温度℃T 29G19T_EXH排气总管温度℃T 30G20T_CAT_I催化器前排气温度℃T 31G21T_CAT_M催化器中温度℃T 32G22T_CAT_O催化器后温度℃T 33G23T_MUF_I消声器前温度℃T 34G24T_MUF_O消声器后温度℃T 35G25P_CLR_I空滤器进口空气压力kPa P 36G26P_CLR_O空滤器出口空气压力kPa P 37G27P_COMP_I压气机进口气体压力kPa P 38G28P_COMP_O压气机出口气体压力kPa P 39G29P_ARC_I中冷器入口气体压力kPa P 40G30P_ARC_O中冷器出口气体压力kPa P 41G31P_ETC_I节气门前气体压力kPa P 42G32P_ETC_O节气门后气体压力kPa P 43G33P_INTAKE稳压腔中部气体压力kPa P 44G34P_IM1进气道气体压力(1缸)kPa P 45G35P_IM2进气道气体压力(2缸)kPa P 46G36P_IM3进气道气体压力(3缸)kPa P 47G37P_EM1排气道气体压力(1缸)kPa P 48G38P_EM2排气道气体压力(2缸)kPa P 49G39P_EM3排气道气体压力(3缸)kPa P 50G40P_EM排气歧管总压力kPa P 51G41P_Turbo_I涡轮机前排气压力kPa P

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