渦輪增壓器的結(jié)構(gòu)與原理演講

渦輪增壓器的結(jié)構(gòu)與原理演講課件第一頁，共十三頁，編輯于2023年，星期三第二頁，共十三頁，編輯于2023年，星期三增壓器中所謂的增壓是指將空氣壓縮并供入氣缸，用以提高充氣密度、增加進(jìn)氣量的一項(xiàng)措施。目的在于提高功率，因?yàn)榘殡S著空氣量增加，相應(yīng)的增加循環(huán)供油量，即可提高功率。

其中增壓效率而引入增壓度，所謂增壓度σ指增壓后的發(fā)動(dòng)機(jī)的功率與未增壓時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率的比值，即為增壓后與增壓前標(biāo)定工況下平均有效壓力之比值，即第三頁，共十三頁，編輯于2023年，星期三1、提高發(fā)動(dòng)機(jī)升功率。在發(fā)動(dòng)機(jī)排量不變的情況下可以通過增加進(jìn)氣密度，讓發(fā)動(dòng)機(jī)可以多噴油，從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的功率，加裝增壓器后的發(fā)動(dòng)機(jī)的功率及扭矩要增大20%~30%。。反之在同樣的功率輸出的要求下可以降低發(fā)動(dòng)機(jī)的缸徑，縮小發(fā)動(dòng)機(jī)的體積和重量。2、改善發(fā)動(dòng)機(jī)的排放。渦輪增壓器發(fā)動(dòng)機(jī)通過改善發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒效率，減少發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣中顆粒物和氮氧化物等有害成分的排量。3、提供高原補(bǔ)償?shù)墓δ?。部分高海拔地區(qū)，海拔越高，空氣越稀薄，帶渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)就可以克服因高原空氣稀薄導(dǎo)致的發(fā)動(dòng)機(jī)的功率下降。4、提高燃油經(jīng)濟(jì)性，降低油耗。由于帶渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒性能更好，可以節(jié)省燃油3%-5%。第四頁，共十三頁，編輯于2023年，星期三增壓器結(jié)構(gòu)及工作原理第五頁，共十三頁，編輯于2023年，星期三

渦輪增壓柴油機(jī)系統(tǒng)示意圖工作原理由發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣推動(dòng)渦輪帶動(dòng)壓氣機(jī)增加進(jìn)氣和壓力增強(qiáng)燃燒提高燃油經(jīng)濟(jì)性降低排放,減少環(huán)境污染提高動(dòng)力和性能高原功率補(bǔ)償

發(fā)動(dòng)機(jī)

渦輪增壓器

發(fā)動(dòng)機(jī)排氣

發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣

大氣環(huán)境增壓器結(jié)構(gòu)及工作原理第六頁，共十三頁，編輯于2023年，星期三廢氣渦輪增壓器工作原理從發(fā)動(dòng)機(jī)排氣歧管排出的是高溫高壓的廢氣，具有一定的能量。在自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)中，這部分能量往往隨著廢氣的排放而白白浪費(fèi)。而廢氣渦輪增壓器的動(dòng)力來源主要就是這些廢氣。渦輪機(jī)葉輪與壓氣機(jī)葉輪通過增壓器軸剛性連接，這部分稱作增壓器轉(zhuǎn)子。增壓器轉(zhuǎn)子通過浮動(dòng)軸承（轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)時(shí)可保證摩擦阻力矩較?。┕潭ㄔ谠鰤浩髦?。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，排出的廢氣以一定角度高速?zèng)_擊渦輪機(jī)葉輪，使增壓器轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)（最高可達(dá)20104轉(zhuǎn)/分鐘）。壓氣機(jī)葉輪的高速旋轉(zhuǎn)使得發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管內(nèi)的氣壓升高，達(dá)到增壓效果。如此，在進(jìn)氣過程中，空氣會(huì)受到較大的壓力，從而使更多的、密度更大的空氣進(jìn)入汽缸。這樣，燃油就可以更加充分的燃燒，發(fā)動(dòng)機(jī)的性能便更上一層樓。第七頁，共十三頁，編輯于2023年，星期三根據(jù)所用渦輪不同，廢氣渦輪增壓器分為徑流式和軸流式兩種。徑流式渦輪增壓器采用徑流式渦輪和離心式壓氣機(jī)，流量較小，適用于中小功率內(nèi)燃機(jī)；軸流式渦輪增壓器采用軸流式渦輪和離心式壓氣機(jī)，流量較大，適用于大型柴油機(jī)。第八頁，共十三頁，編輯于2023年，星期三離心式壓氣機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理

離心式壓氣機(jī)又稱離心壓縮機(jī)，由進(jìn)氣道、工作輪、擴(kuò)壓器和出氣蝸殼組成。在小型渦輪增壓器中，進(jìn)氣道和出氣蝸殼布置在同一殼體上，稱為壓氣機(jī)殼。擴(kuò)壓器又分為有葉擴(kuò)壓器和無葉擴(kuò)壓器。

工作原理：第九頁，共十三頁，編輯于2023年，星期三一、空氣在導(dǎo)流器中的流動(dòng)單面進(jìn)氣的離心式壓氣機(jī)葉輪的進(jìn)口直接與進(jìn)氣道的出口相接雙面進(jìn)氣離心式壓氣機(jī)的進(jìn)氣裝置一般由預(yù)旋片和分氣盆構(gòu)成預(yù)旋片的作用在于造成工作輪進(jìn)口有一定規(guī)律的氣流切向速度分布分氣盆的作用則在于將經(jīng)過預(yù)旋片的空氣分為數(shù)層,以便將空氣較均勻地充滿工作輪葉片的進(jìn)口進(jìn)氣裝置中的流道做成略有收斂,使空氣經(jīng)過它后,速度略有增大，以減少流動(dòng)損失第十頁，共十三頁，編輯于2023年，星期三二、空氣在工作葉輪中的流動(dòng)

工作葉輪的直徑符號(hào)標(biāo)注如圖4-6(a)所示。如果用某直徑D的圓柱面去截取工作葉輪,并展為平面,即得如圖4-6(b)所示的圖形。第十一頁，共十三頁，編輯于2023年，星期三三、空氣在擴(kuò)壓器中的流動(dòng)空氣離開工作葉輪時(shí),相對速度并不高,而絕對速度還是很高的,一般相應(yīng)的馬赫數(shù)為1.1∽1.2。因此要有擴(kuò)壓器使空氣的靜壓進(jìn)一步提高。離心式壓氣機(jī)的擴(kuò)壓器一般由縫隙擴(kuò)壓器和葉片擴(kuò)壓器兩部分組成。第十二頁，共十三頁，編輯于2023年，星期三四、空氣在集氣管中的流動(dòng)中空氣從葉片式擴(kuò)壓器流出之后,流入集氣管集氣管與燃燒室相連,它的作用除了把空氣