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。

」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：

［3］

在压气机入口

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ritfttirtuu 性 EHJtl nil 被定义为出口处绝对压力除以进口处绝对压力

=增压比、卩2

。

=压气机出口绝对压力、P lc =ffi 气机入口绝对压力

nr [2]增压比

I f b

rl:

ivn 增压比（

注:

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）

24 7 I U T* 10)

⑸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

⑹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 Tpsig = 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 Tpsig） =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。

1. 空气质量流量

[1] 空气质量流量是在给定的一段时间空气流过压气机（或发动机）的量，常被表

示为lb/min（磅/分钟）。质量流量可以使用物理方法测量。但是许多情况下在选择适当的涡轮过程中估计质量流量就已经足够了。

[2] 许多人使用体积流量（表达为：立方英尺/分钟CFM或者ft3/min ）代替质量流

量。体积流量可以通过乘以空气密度转换成质量流量。标准大气

压下空气密度为0.076 lb/ft3。

[3] 质量流量我应该取多少？一般情况下涡轮增压的汽油引擎每 1 lb/min质

量流量可以产生9.5-10.5马力（飞轮上测得），所以如果一个引擎想要400马力那就要求空气质量流量为36-44 lb/min，这样的计算只能粗略地帮助你缩小增压器的选择范围。

2. 喘振线

[1] 喘振线是压气机特性曲线图的左边界，喘振线的左边是流动不稳定的区域。这

一区域内压气机内气体从小波动变化到大波动。如果在这一区域内连续运转会因为涡轮的高轴向负载导致涡轮失效。

[2] 根据经验在以下两种情况下涡轮喘振经常发生。第一种也是最严重的一

种就是在负载过轻时的喘振。这种情况下很明确就是涡轮太大。喘振经

常发生在增压后节气门快速关闭时。随着节气门快速关闭气体质量流量

快速减少，但是节气门仍然高速旋转长生压力，导致喘振发生。这立刻驱使涡轮工作状态远远超出压气机特性曲线图左边的区域立刻导致喘振。

一旦涡轮转速减到足够小减少增压并将工作状态移到稳定工作区域喘振将会减弱。这种情况常用一个泄压阀或者式旁通阀解决。泄压阀的作用是减少进气压力到大气压力以至于缓慢地降低气体质量流量，防止涡轮喘振发生，在使用循环旁通阀的情况下，气流会再循环到涡轮进气口。[3] 一个有旁通道的涡壳（看图2）组成了压气机汽缸的一部分，它的作用是通过

允许气流不通过涡轮叶片直接通过涡轮，把喘振线移到更左边

（看图3）,防止出现喘振。这增加了额外的可用范围同时允许更大的增压器被使用在对气流有更高要求同时要求增压器不能出现喘振的条件下。涡壳旁通道有一个较小的副作用，那就是降低了压气机效率。

3. 阻塞线

阻塞线是压气机特性曲线图的右边界。对于Garrett增压器曲线来说，典型的阻塞线被定义为特性曲线图上效率低于58%的点。除此之外快速下降的增压效率经过这个点，涡轮转速将接近或者超过涡轮的极限转速。如果你确实或者打算让我轮工作超过这个极限转速，建议你还是换个大涡轮吧。

4. 涡轮转速线

涡轮转速线是许多固定的转速线。在这些线之间的涡轮转速可以通过插值法计算。随着涡轮转速的升高，增压比和、或气体质量流量增加。根据以上多余阻塞线的描述，涡轮速度线非常靠近特性曲线图的右边缘。一旦压气机的工作超过了阻塞极限，涡轮转速升高非常快，此时涡轮就已经超速了。

5. 效能区域

增压效能区域是指特性曲线图上一些代表增压器效率的任意点所形成的同心区域。靠近特性曲线图中心的最小的区域是效率最高的区域。随着转速离开这

一区域，增压效率下降直到达到喘振或者阻塞区域。

二计算增压器特性曲线图数据

这一部分将呈现，计算增压压力和气体质量流量的方法来达到所要求的目标马力。这些计算的数据将用来指导你选择合适的压气机和涡轮增压器。在选择过程中有明确的马力目标在心里是很重要的。除此之外增压压力和空气流量的计算也是必要的，把马力作为目标就要求选择适合的喷油器、喷油泵、调整器、以及发动机的其它部件。

1.估算要求的空气流量和增压压力达到既定的马力目标

[1]需要知道的参数:

1）马力目标

2）发动机排量

3）最大转速

4）环境条件（大气压力和温度，大气压力经常给定的数据时汞柱的尺寸，需要进行换算到psi）

［2］需要估算的值：

1）发动机的体积效率，现在常用的顶置四气门多缸发动机最大体积效

率范围在95%~99%两气门发动机在85%~95%如果你有发动机的扭矩曲

线，那么你可以用它计算出发动机不同转速体积效率。在一个调整好的发

动机上，体积效率会随着转矩到达最高点。这个数可以被用来等比例计算

其他转速的体积效率。一个典型的四气门发动机比两气门发动机有更高的

体积效率。

2）进气歧管温度，具有高体积效率的压气机会带来更低的进气歧管温

度。有中冷器的歧管温度一般在华氏100~103度。没有中冷的歧管能够

达到华氏175~300度。

3）单位燃油消耗率（BSFC,描述产生每一马力所需要的燃料流率。对于涡轮增压汽油机来说燃油消耗率的大体在0.5~0.6之间变动，或者

更高。它的单位是lb/（hp*hr）。燃油消耗率越低则说明产生相应功率时

消耗燃油的速率越小。为了达到上述的最低燃油消耗率，需要选择好燃油

种类和做好积极的匹配调整。在下面的方程式中我们将除

以60将小时化为分钟计算。

4）为了绘制压气机的工况点，首先计算空气流率。

Wa = HP * （A/F） * （BSFC/60）

其中Wa =实际空气流率（lb/min

HP =飞轮端目标马力

A/F =空燃比

BSFC/60 =单位燃油消耗率［lb/（hp*hr）］/60

［3］举例

我有一台发动机，我想要它输出400马力我想要选择空燃比为12,燃油消耗率为0.55,把这些参数带进方程式计算

Wa = 400*12 *（0.55/60） = 44.0（lb/mi n）

这样，我的压气机特性曲线图上就要有泵44磅气体每分钟的能力作为

起始点。

注意：我们在这个计算中没有输入任何发动机排量和转速。这就意味着对于任何发动机想要输出400马力那么他就需要44磅每分钟的泵气量（这是在假定任何发动机的燃油消耗率都是0.55的时候得出的）

显然，一个小排量的发动机和大排量发动机相比就需要更多大的增压或者更高的转速。那么究竟需要多高的增压呢？

［4］计算达到目标马力或者进气量需要的歧管压力：

MAPreq =想要达到目标马力需要的歧管绝对压力

Wa =实际空气流率 R =气体常数=639.6 Tm =进气温度（F ） VE =体积效率

N =发动机转速（RPM ）

Vd =发动机排量（C ） （CI = L * 61.02 ）

⑸举例：

继续上面举到的例子，假设一个 2.0L 的发动机其他参数如下:

Wa=44lb/min （上一例子所得）

Tm =130( F )

VE =体积效率92% (峰值) N =发动机转速7200( RPM)

Vd =发动机排量 122 (Cl ),( CI = L * 61.02)

_ 44*639.6*(460 + 130)

这是绝对压力需要减去大气压力得到表压力）

41.1 psia -14.7 psia 标准大气压）=26.4 psig 表压力 [6]作为比较，让我们再计算更大排量的发动机 5.0L

Wa=44lb/min （上一例子所得）

Tm =130 （F ）

VE =体积效率85% （峰值）（一台带推杆的V8发动机） N =发动机转速6000 （ RPM ）

Vd =发动机排量 4.942*61.2 = 302 （Cl ），（Cl = L * 61.02 ）

44*639.6*(460+130)

力为6.9）

这个例子阐明了想要达到400马力，一个更大排量的发动机需要的歧管 压力更低，但是仍然需要44lb/min 的泵气量。这对于我们选择增压器有 显著的指导作用

随着进气流量和歧管压力的计算， 我们已经快要准备好在特性曲线图上 绘制点了。下一步就是确定进气歧管和压气机之间有多少压降。最好的 方法就是使用数据采集系统记录压降，但是多数情况下不现实。

根据上面计算空气流量，中冷器特性、管尺寸、转弯的数量、节气门体 的限制等，气管内的压降可以计算出来，在一个设计的很好的进气系统 中，压降可能是1ps i 或者更少。在某些限制性的设置下，尤其是那些已 经高于气流水平的设置下，压降会达到 4ps i 或者更大。

对于我们的举例，我们假设压降为 2psi 。所以在确定压气机出口处压力

炎门20%屮⑵

=41.1psia 记住,

O *302

=21.6 psia 表压

P2^MAP+AP^

P2c =压气机出口绝对压力（psia） MAP =歧管绝对压力（psia）

△ Ploss =歧管到压气机的压降

对2.0L发动机来说

还记得我们在讲解压力比时讨论过的进气压力会因为进气系统形状和空滤器而降低吗，我们说过典型的压降大概是1psi，所以那将被带入到计算，比如说，假设我们在海平面，那么标准大气压力为14.7psi

那么我们将减去1psi把大气压力换算成压气机入口处的压力。

P1c =压气机入口处压力

Pamb =环境压力

△ Ploss =进气系统压力降低值

P1c = 14.7-1 = 13.7 psia

这样一来我们就能计算增压比了

[7]到现在为止，我们有足够的信息在压气机特性曲线图上画出这些工况点了。首先

我们来试试GT2860RS这款涡轮，这款涡轮压气机叶片60mm,60 的压气机叶轮。

^=41.1 + 2

=43.1psi

=3.14

对2.0L发动机来说

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

汽车涡轮增压毕业论文

江苏省交通技师学院 毕业设计（论文） 汽油机涡轮增压技术及故障分析 系名：车辆工程系 专业班级： 学生姓名：李想 学号： 指导教师姓名：江伟 2016年5月3日

目录 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，对常见涡轮增压技术故障进行分析和故障维修，废气涡轮增压器漏油现象故障的原因和日常养护进行了研究并得出结论，对现有的涡轮增压技术进行了一些改进，对未来涡轮增压发展前景进行展望。 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。 第一章．汽车涡轮增压技术概述 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。

汽车发动机废气涡轮增压技术的应用与发展

序号（学号）：20111570 武汉航海职业技术学院 毕业论文 汽车发动机废弃涡轮增压技术的应用与发展 姓名代文华 专业汽车检测与维修 班级2011 汽检（1）班 指导教师谭雅娟 2011年4 月30 日

汽车发动机废气涡轮增压技术的应用与 发展 《摘要》:针对发动机的废气涡轮增压技术的研究意义及研究现状、存在问题及解决措施进行了论述。废气涡轮增压器这一内燃机制造业百年最杰出的作品之一，近20年在车用发动机上越来越多的被采用，甚至CNG汽车，微型汽车和摩托车上也出现了涡轮增压器。汽车采用增压技术后，动力性，经济性不但得到了显著提高而目…排放性能也有所提高，这对消除油价飞涨满足日益严格的排放法规来说是十分重要的。最后，对废气涡轮增压技术进行了展望。 《关键词》:发动机;废气涡粉增压;热负荷;爆震;匹配 Trend and Research of Turbocharged Technology in Gasoline Engines 《Abstract》; It is introduced the meaning and the situation of exhaust 一gas turbocharged technology in gasoline engine, and then impediment and countermeasures are discussed. In the end，prospect of exhaust一gas turbocharged technology in gasoline engine is made. 《Key words》;gasoline engine;turbocharging;thermal load; deflagration; matching

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。

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)。

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

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

汽车涡轮增压毕业设计

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。现今装有涡轮增压的车辆越来越多了，也越来越多的被人们所熟知，它的好坏决定着现代汽车动力性，本文介绍了涡轮增压的定义及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】：涡轮增压使用维护常见故障改进措施

ABSTRACT Turbocharged \"Turbo, if in the car to see the Turbo or T, namely that the car is the engine Turbo engine. Now a turbocharged vehicles more and more, also more and more be known, it depends on the quality of the modern car performance, this paper introduces the definition and the turbocharged turbocharger structure and principle, it's the maintenance and use were introduced, and at the same time, through the analysis of the common faults, to the improvement of the measures and the direction of development have certain of views. key words : turbocharged use common breakdown maintenance measures for improvement

汽车改装之——可变截面涡轮增压技术

汽车改装之——可变截面涡轮增压技术 今天小编在网上看到一句很有道理的话“跑道上的车的状态是很复杂的，只有多调整，体会各种设定下车的姿态和感觉，才能真正明白怎么调车”。其实改车就如同在跟车对话，当你听得懂它的时候，就能调校出一部好的改装车了。改车是一个发挥主观能动性的过程，如何更好地提高原车性能，不光是机械系统的问题，也需要我们发挥辩证思维不断的尝试，同样的东西，在不同人手下也是千变万化。优秀的汽车改装技师，不仅需要过硬的技术，扎实的理论基础，还需要热情、细心、爱心与探索的精神。 今天我们来讲一讲可变截面涡轮技术，我们知道，涡轮大小、涡轮进气量和涡轮迟滞是三个统一的矛盾体。普通涡轮增压器在全负荷状态下时进气量非常可观，但当发动机转速较低时，就会由于废气驱动力不足而无法达到工作转速，这样造成的结果就是，在低转速时，涡轮增压器并不能发挥作用，这时候涡轮增压发动机的动力表现甚至会小于一台同排量的自然吸气发动机。 对于传统的涡轮增压发动机来说，解决涡轮迟滞现象的一个方法就是使用小尺寸的轻质涡轮。首先，小涡轮会拥有较小的转动惯量，因此在发动机低转速时，也能驱动涡轮能达到工作转速，从而有效改善涡轮迟滞的现象。不过，使用小涡轮也有它的缺点：当发动机高转速时，小涡轮由于排气截面较小，会使排气阻力增加，即产生排气回压，因此发动机最大功率和最大扭矩会受到一定的影响。而对于产生回压较小的大涡轮来说，虽然高转速下可以拥有出色增压效果，发动机也会拥有更强的动力表现，但是低速下涡轮更难以被驱动，因此涡轮迟滞也会更明显。 为解决上述矛盾，让涡轮增压发动机在高低转速下都能保证良好的增压效果， VGT(Variable Geometry Turbocharger）或者叫VNT可变截面涡轮增压技术便应运而生。在柴油发动机领域，VGT可变截面涡轮增压技术早已得到了很广泛的应用。由于汽油发动机的排气温度要远远高于柴油发动机，达到1000°C左右（柴油发动机为400°C左右），而VGT 所使用的硬件材质很难承受如此高温的环境，因此这项技术也迟迟未能在汽油机上应用。近年来，博格华纳与保时捷联手克服了这个难题，使用了耐高温的航空材料技术，从而成功开发出了首款搭载可变截面涡轮增压器的汽油发动机，保时捷则将这项技术称为VTG（Variable Turbine Geometry）可变涡轮叶片技术。 VGT可变截面涡轮技术的核心部分就是可调涡流截面的导流叶片，从上图我们可以看到，涡轮的外侧增加了一环可由电子系统控制角度的导流叶片，导流叶片的相对位置是固定的，但是叶片角度可以调整，在系统工作时，废气会顺着导流叶片送至涡轮叶片上，通过调整叶片角度，控制流过涡轮叶片的气体的流量和流速，从而控制涡轮的转速。当发动机低转速排气压力较低的时候，导流叶片打开的角度较小。根据流体力学原理，此时导入涡轮处的空气流速就会加快，增大涡轮叶片处的废气压强，从而可以更容易推动涡轮转动，有效减轻涡轮迟滞的现象，也改善了发动机低转速时的响应时间和加速能力。而在随着转速的提升和排气压力的增加，叶片也逐渐增大打开的角度，在全负荷状态下，叶片则保持全开的状态，减小了排气背压，从而达到一般大涡轮的增压效果。举一个简单的例子，在有风的天气，大家在空旷处感受到的风力会明显比在非封闭的狭窄的通道处（比如两个相隔很近的楼宇之间）小很多。此外，由于改变叶片角度能够对涡轮的转速进行有效控制，这也就实现对涡轮的过载保护，因此使用了VGT技术的涡轮增压器也就不需要设置排气泄压阀。

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。

汽车涡轮增压技术-几种涡轮泄压阀简介

如今，涡轮增压技术正受到越来越多厂商的青睐，由于能够有效提升发动机效率，它似乎已经成为目前汽油能源时代节能环保的主流趋势之一，另一方面作为能明显提升动力的相对低成本手段，使得它也成为众多汽车爱好者的改装对象。 尽管涡轮增压本体是功率提升的核心部件，但必须在周边一系列设备的协同下才能正常运转，本篇文章我们就来说说涡轮增压系统中一个经常被众多改装者所提到的部件：涡轮泄压阀。相信各位读者都知道，这个部件之所以著名，是因为它能够发出“呲呲”的噪音，这种噪音就好像美妙音乐一般吸引着很多汽车爱好者，甚至很多人想方设法要为自己的自然吸气发动机也加装一个能发出类似声音的装置。 听起来确实不错，可是对于广大普通汽车爱好者来说，各种“专业”词汇又让人实在摸不着头脑，比如进气泄压阀、排气泄压阀、内排式、外排式，以及各种关于这些装置到底是有用还是没用的争论，即使很多“圈内”人恐怕也说不清楚，当然你要指望我能给一口气说清楚了也太可能，在此我只是尽量用浅显易懂的文字来给大家做简要的介绍。 我承认涡轮泄压阀很酷，当你把什么东西看做很酷的时候，它自然就变得很神秘了，其实理性思考一下也没什么新鲜的，无非是一个简单的工业零件，甚至有些乏味。泄压阀顾名思义就是释放压力的阀门，很多气压、液压装置都有，很可能你家热水器上也有类似的部件。我是不是把它说得有些太乏味了？放心，我不会拿热水器上的泄压阀做讲解，然后告诉你说涡轮泄压阀就是采用相同的原理，我们是要说真正的涡轮泄压阀！

进气、排气、内排、外排...该从哪里说起呢？那么就先从涡轮增压器上的那个部件说起吧，下图是一部大众系列发动机所使用的涡轮增压器，其中右半部分浅色的是吸气涡轮，新鲜空气经过这里被压缩，然后经中冷器再通向节气门；左半部分深色的是排气涡轮，由排气歧管出来的高温废气驱动叶片产生高达每分钟十几万的转速，是涡轮增压器的动力来源。 关于涡轮增压器的具体工作原理这里就不再详述，不太清楚的朋友可以在网上找到很多相关资料。这里要说的是右边这个部件，在吸气涡轮端有一个气罐状的装置，下方一根金属连杆连接到排气涡轮一端。

汽车发动机涡轮增压与自然吸气比较

汽车发动机涡轮增压与自然吸气比较 从技术可靠性、耐久性角度看，自然吸气的平均分要高于涡轮增压，但这只是一个方面。如果只着眼于技术可靠，那么产品都不需要更新换代了，用历经沧桑考验的老技术是最可靠的。不过汽车业是应该有追求的，希望让发动机有更大马力，更省油，更有驾驶乐趣……所以才有了不断改进的自然吸气发动机-----涡轮增压技术的出现！1）自然吸气的发动机比较容易做得完善。怠速的安静平顺性、冷车发动时的噪音和运转平稳度，自然吸气发动机普遍会做得更好。涡轮发动机，毕竟带了额外的“外设”，所以在平顺、静音这些方面不容易做得很好（当然我说的是同样20多万的车的比较，上百万高档车用的涡轮发动机可以做得非常完善，这关乎成本应用）。 2）涡轮发动机加速表现更好。这是因为涡轮发动机有着更大的肺活量，肺活量大的人运动起来当然更有劲。涡轮增压发动机动力普遍能达到相当于其排量1.3～1.5倍左右的自然吸气发动机的水平。但这只是笼统程度，实际表现上，涡轮发动机在3000转后的“后劲”会比自然吸气发动机强，部分出色的涡轮增压发动机更能提供令人兴奋的“高潮”。相对来说，自然吸气发动机的后劲即使有，来得也没那么刺激。 3）自然吸气发动机的动力收放更容易掌控。主要表现在细微操控油门时力度的输出上，例如你一直保持油门在某一个开度不变，自然吸气的车子加速会比较畅顺、加速度相对比较平均；涡轮发动机的车子

则会呈一种渐入高峰的变化性输出。不过这种差异有缩小的倾向，有些自然吸气发动机也会有较大的力量波幅，而有些涡轮发动机的输出已经调校得非常平均。但某些时候还是能见到它们的先天特性，例如在一个较斜的坡道上倒车时，开自然吸气的车，你很容易找到一个让车子稳定、精细地发力的油门位置，而涡轮的车子，这个油门位置就比较难掌握，往往要踩一下、放一下，即是说涡轮车子的极低速度下的线性度是明显不及自然吸气的。这个现象不但发生在十多二十万的涡轮增压车（如我们的新君威2.0T、昊锐1.8T）上，就连一些高级大排量涡轮增压车也难以避免。 4）涡轮发动机究竟是更费油，还是更省油？这个问题相信不少人觉得困惑，因为不少厂商宣传它们的涡轮发动机时都提到了经济省油。事实上，涡轮这技术本身是为榨取大马力而诞生的，在有限的排量限制下，获得超过其排量的动力输出，是这项技术诞生的出发点。所以同排量对比，一台1.8T带涡轮的发动机，其油耗肯定高过1.8L自然吸气发动机。不过现在人们转变了思维的角度，以同等动力输出而不是同等排量来比较，涡轮发动机因为排量更小，所以在涡轮不全力工作的状态下，它可能比同等动力水平的自然吸气发动机更加省油。比方说，一台1.8T发动机动力水平相等于另一台2.4L自然吸气发动机，彼此都全力工作时，大家的油耗可能差不多；但当这两台发动机在90km/h等速巡航这种低负荷工作时，1.8T发动机的涡轮由于未充分介入工作，这时气缸内部实际工作排量只有1.8L，而另一台自然吸气发动机工作排量始终为2.4L，这时候1.8T带涡轮的比2.4L自然吸气

汽车用Turbo涡轮增压技术

汽车用Turbo涡轮增压技术 应用涡轮增压技术来提升发动机的功率，已经有30多年的历史了，1998年以后，国内的汽车制造厂也开始使用Turbo技术。尤其是南、北大众出的汽车，比如AudiA6/1.8t, Bora1.8T,PasstB5/1.8T逐渐多了起来，而且也比较好卖。加速性能确实很爽，比如PassatB5/1.8T，只有10秒多指针就到100公里了。 主要工作原理 1、一般我们叫通俗了，都说涡轮增压，实际上它的实现是通过涡轮增压器来达到的。涡轮增压器通俗地理解就是空气压缩机，通过压缩空气来增加进气量。 2、涡轮增压器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。 3、当发动机转速增快(当加速的时候)，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，这样就可以增加发动机的输出功率了。 4、在现有的技术条件下，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。一般能使发动机增加输出功率在10%到40%左右。那么可以推断，如果使PassatB5/1.8的发动机，加了涡轮增压器以后的“输出功率”应该相当于2.3L排量发动机的输出功率了。可想而知，这东西使让发动机的工作效率不变，就那么大的机器，还让人家多干点活，加个涡轮增压器来压缩空气，扩大进气量，从而增大输出功率，真有点电脑上CPU超频的意思啊。想想还是人还是很聪明的，发动机体力不够，想办法硬让它够，呵呵...... 涡轮增压器的构造 一般人想象这样的涡轮增压技术可能十分复杂，其实不然，一个空气压缩机再复杂也是一个机械装置。它是由涡轮室和增压器组成，请注意他们的链接： 1、涡轮室进气口与排气歧管相连，排气口接在排气管上； 2、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。 3、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器就形成了，发动机就“超频”了。 常见的涡轮增压机 1．废气涡轮增压系统：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Ａ４１．８Ｔ，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（也不能算是缺点）。 2．机械增压系统（Ｓｕｐｅｒｃｈａｒｇｅｒ）：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

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

涡轮增压技术论文(完整版)

美国汽车工程师学会 摘要 涡轮增压直喷共轨发动机相比其他自然吸气的发动机有较多的益处，不仅在功率和扭矩输出性能上具有较大的提升，同时，在燃油消耗率和排放方面也有很大的改善。这些技术也会让发动机在较稀薄的空燃比下运转成为可能，因而可以减小有害颗粒物的排放并实现通过更高的EGR流量。 在本篇著作中，为了改善输出功率和扭矩，一台搭载货车平台的两缸自然吸气的直喷共轨发动机配备了涡轮增压器，结果配备这种发动机的整车能承载较大的负重。带涡轮增压器的发动机和自然吸气的发动机本体构造和硬件配置保持不变。固定搭配，废气阀控制增压器使用时通常配有中冷器 在采用了带废气阀控制的增压器后，可以使自然吸气发动机的比功率提升20KW/lit,最大比扭矩提升60.5Nm/lit,，燃油消耗率和排放同样得到改善，同时，最大爆发压力和涡轮进口温度报纸在系统限值内。通过减小压缩比，额定功率可提高超过80%，扭矩提升接近110%。在这个NA发动机上配备VGT的增压器及减小压缩比，可使额定功率和扭矩很好的提升大约140%和130%，在燃油经济性、排放、噪声方面获得较高的利益。 在发展中国家，应用到装载车或乘用车单缸或两缸发动机，这些是典型的自然吸气，并且通常不能达到排放规范，因此，涡轮增压技术对其改善动力性和满足排放法规的要求有着重要里程碑的意义。 引言 为满足欧四或更高的排放法规要求，在直喷柴油机的优化设计上，涡轮增压技术是达到高的升功率其中一个很重要的手段。对于输出的升功率小于50kw/lit,可能会用到废气旁通阀。带废气阀的增压器对于提高额定功率、最大扭矩及排放提供了有效的成本措施。随着进气流量的调整匹配涡轮和压气轮的截面也是至关重要的。较大的压气机气缸在高速时有较多的空气流量，但是在低速负荷点有反作用。大点的涡轮壳体直径由于较低的泵气损失从而改善了高速时的进气流量和燃油消耗率。