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
目录
引言 (1)
一、汽油机正压系统 (3)
二、正压系统中的主要机构 (8)
1、废气涡轮增压器
2 、增压调节阀
三、汽油机废气涡轮增压研究的意义 (9)
1、增压技术在柴油机领域的发展 (9)
2、汽油机废气涡轮增压研究的现状 (10)
3、废气涡轮增压技术………………………………………
四、汽油机废气涡轮增压解决措施 (12)
1、抑制爆燃燃烧和降低热负荷 (12)
2、改善涡轮增压汽油机的扭矩特性 (14)
3、改善涡轮增压的加速性 (15)
五、未来废气涡轮增压的发展趋势 (16)
结束语 (20)
参考文献 (20)
引言
随着人们节能意识逐渐增强，环保部门制定的排放法规的日益严格，增压技术越来越受到重视。在各种增压方式中，废气涡轮增压由于不消耗有用功，被人们广泛应用。过去汽油机增压主要是用于高原汽车和竞赛汽车上，近年来许多国家对城市废气污染和噪音公害提出了更高的要求，从而促使车用汽油机增压的发展。在我国为了解决高原行车动力不足的问题，对汽油机增压进行了大量的试验研究，并取得了可喜的成果。随着废气涡轮增压器的设计、制造以及材料等问题的解决，使增压柴油饥达到较高的性能指标，并成功地应用到载重汽车和小客车上。经过国内外的大量试fi}>JYL研完表明，废气涡轮增压应用在汽油机上具有一系列优点:
①提高发动机的升功率，
②提高发动机的低速扭矩性能，
③提高发动机的燃料经济性能;
④降低发动机的有害气体排出量;
⑤降低发动机的噪音值;
⑥降低发动机的结构比重量(公斤/马力)。
装有废气涡轮增压发动机的汽车，其动力性能大为改善。它不但具有良好的加违性能，而且.还具有良好的扭矩特性。对现有载重汽车如解放牌进行发动机增压，即可捉高动力性能30--50%。对于高原行车，由于空气稀薄，明显地感到动力不足。当海拔每升高100公尺时，发动机功率将降低10%0增压技术不仅能补偿发动机因海拔升高
而下降的功率，还可以提高之。
经废气涡轮增压后的汽油发动机排出的有害气体大大降低。Schwitzer公司的研究表明，在普通的汽油机上进行涡轮增压，能使排气中的有害气体HC减少14io. CO减少13%}NU减少8。若进一步改进增压器、化油器及排气管布置，污染还能进一步减轻。其主要
原因在于增压时，燃料与空气混合较好，燃烧较为完全。其次是排气温度和背压的升高，促进了徘气管内废气的再燃烧反应川…”?。
装用小排量发动机的汽车，在公路上行驶时，接人增压以获得较大的动力性能;当进入市区行驶时，截断增压，发动机排气总量减小，亦可减轻城市污染。
对非增压发动机来说，降低压缩比会降低热效率，最终使发动机经济性变坏。但对涡轮增压发动机而言，降低压缩比，完全膨胀的程度也随之降低，固然不经济。但排入排气管中的废气能量增加，使它在增压器的涡轮中继续膨胀，从而使涡轮获得更大的输出功，这不仅可捞回由于降低压缩比所引起的损失，而且还可进一步提高发动机循环的经济性。
废气涡轮增压不仅不像机械增压那样要消耗发动机一部分输出功率，而且还能充分利用废气能量，特别是充分利用排气脉冲能量。这就是废气涡轮增压发动机经济性较好的理论基础。但由于化油器供油特性和分电盘特性等对汽油机增压的适应性较差，其燃料经济性的改善不如柴油机显著。在电子计算机控制的直接喷射式汽油机上进行
增压，仍可获得良好的燃料经济性，比油耗可达190克/马力小时，接近于柴油机的水平。
一汽油机增压系统
解放牌汽车CA-lOB发动机涡轮增压系统示于图1上。发动机排出的高温燃气经分支排气管流人增压器的涡轮壳中，再流经喷咀环，燃气以更高的速度喷向涡轮。燃气在涡轮中
膨胀作功驱动同轴上的压气机叶轮而旋转。废气经涡轮作功后排人大气。离心式压气机把空气吸入并压缩，提高了流速和压力。压缩空气再经过扩压器扩压，流速降低，压力进一步提高。经化油器与燃料混合后导人气缸燃烧。增压压力调节阀的作用是当增压压
力达到额定值后，把剩余功率的废气旁通人大气，以保持发动机良好的扭矩特性。调节阀受增压压力的控制而自动调节。
要维持增压器浮动轴承的正常工作，输人的润滑油必须保证足够的流量和压力，以使轴承获得良好的润滑和冷却。回油管路应畅通。
化油器浮子室处于增压状态，因此汽油泵仍需增压，以保证足够的流最和压力。
在化油器式发动机上进行涡轮增压，还涉及增压器的布置问题。增压器放在化油器之前，称为增压器前置方案(如图1)，反之称为增压器后置方案。对于使用多个化油器的发动机，将给增压器的布置带来很大困难。前置和后置都有自己的特点，采用何种方案依据具体情况而定。
增压器前置方案的特点是将空气先进行压缩，待空气密度和压力提高后再与燃料混合进人气缸。其优点是:
①化油器安装位置不变，喉部尺寸也不用加大。混合气行程短，发动机灵敏性较好，
②空气经压缩后温度升高，有利于燃料的汽化，
③发动机回火，不易损坏压气机叶轮，
④增压器发生故障，易于与发动机脱开。其缺点是:
①化油器处于增压状态下工作，应严格密封，否则燃油外漏，
②汽油泵要增压，以适应增压对供油的要求;
③要使化油器的供油量随空气密度的增加而增加比较困难。
增压器后置方案的特点是空气先经过化油器与燃料混合后再进行压缩，待混合气的压力和密度提高后再送入气缸。其优点是:
1)不用考虑化油器的密封问题，
2)混合气经压气机的搅动，雾化混合较好;
J)化油器的供油特性易于满足增压要求，但需加大化油器的喉部尺寸，
4)汽油泵可不作改动。其缺点是:
(1)增压器发生故障时不易与发动机脱开;
(2)若发动机回火，容易损坏压气机叶轮;
(3)、当节流阀开度较小时，进气管真空度传
至压气机中，将增压器润滑油吸出，卷人气缸，增加润滑油消耗，影响发动机的正常燃烧。为了克服这一弊病，必须在压气机前后设置联动节流阀
图2是BMW-ALPINA小客车汽油机废气
涡轮增压系统。其发动机型式为直列6缸，排量3公升，与h1}K公司生产的K27型涡轮增压器匹配，最大功率为300马力/6000转/分。该系统最高增压压力为0.85巴(1巴=0.987大气压)，使用空气—空气中间冷却器。
进气旁通阀5的作用是生l镌节流阀突然关闭的时候(如汽车的加速换档过程)，增压器的转子在惯性力的作用下仍在高速运转，继续向发动机送气，而此时韦流阀已关闭，气流无路可走，压气机阻力增加，容易引起其喘振。为此，必须在增压管路上安装一只由节流阀下端进气真空度控制的旁通阀，在节流阀开度较小时将增压空气旁通。其作用是一方而防止喘振;另一方面因压气机负载减轻，转子仍可以
保持较高的转速，当再开大节流阀时，有利于增压器及汽车的加速。进气旁通阀的另一个作用就是当增压压力达到额定值后，将克服弹簧力与进气压力之和，阀门打开，进气旁通达到限制增压压力的目的，它与废气旁通阀配合作用，共同来调韦增压压力。
图3是另一种Saab小客车汽油发动机的增压系统〔51。该发动机为4缸直列式，排量2公升，与Garrett废气涡轮增压器相匹配，在增压压力为0.5巴时，最大功率为145马力/5000转/分。限器1. 2的作用是当发动机转速在6000转/分时，截断油泵电路，停止供油。过压开关5的作用是当增压压力超过。.75巴时，截断汽油泵电路，停止彩A.油。
二、增压系绞中的主要机构
1.废气拐轮增压器
与CA-l OP发动机匹配的增压器型号是国产3GJ型废气涡轮增压器，其结构示于图40与ALPINA发动机匹配的增压器是KKK-
K27废气祸轮增压器，其结构示于图5。
与Saab发动机匹配的Garrett废气涡增压器，带有增压压力调节阀，其结构示于图G。3GJ型和K27型涡轮增压器的主要性能参数见表1。
2,增压压力调节阀
根据汽车的运行特点，增压器与发动机的匹配大都照顾低速扭矩特性。增压器在最大扭矩工况范围内具有较高的效率。要获得发动机良好的适应性系数，必须通过增压压力调节阀将过剩的废气能量放掉，增压压力调节阀的结构见图了，它是由壳体、阀门、膜片以及弹簧等零件组成。
三、汽油机废气涡轮增压研究意义
1增压技术首先在柴油机领域得到发展，目前工业发达国家大中功率柴油机已全部采用增压技术，中小型车用柴油机增压也达80%。汽油机增压的发展相对较晚，技术水平也落后于柴油机。20世纪70年代末国外汽油机开始逐渐采用增压技术，并得到了迅速的发展和完善，1990年美国生产的汽油机已有1/4采用了增压技术，1992年国际市场上出售的汽油机有巧%采用增压技术，目前国外的汽油机增压正处于完善和推广应用阶段。内燃机增压的先进技术主要集中于美国、德国和日本。相对于柴油机而言，汽油机在小排量，尤其是轿车发动机领域，有其独特的应用优势及地位，所以汽油机的增压研究对于节约能源及提高汽车性能都具有重要意义。
2汽油机废气涡轮增压研究现状
经过80多年的不断发展，特别是20世纪90年代以来，由于CAD/ CAM，电控、材料和制造技术等科学技术的迅速发展，许多相关学科领域的成果被大景用于增压技术领域，从而出现多种增压方式。针对不同的车用发动机，使用不同的增压方式才能达到最佳的匹配，下而是几中典型增压方式的比较。
从表中我们可以看出各种增压方式都有利有弊，但由于废气涡轮增压器结构简单，而目‘对提升发动机性能效果很好当1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的相比，可增加大约40%甚至更多;或者说，1台小排量的发动机经增压后，可以产生较
大排量发动机相同的功率;试验证明由于涡轮增压发动机的燃烧比较完全，排烟浓度降低，废气中CO和HC含量明显减少，NOx含量也大为改观，对减少汽车排气污染有利。此外，由于燃烧压力升高率降低，发动机工作柔和，噪声比较小;而目‘在高原地区也可以恢复功率减少油耗。由于装在汽油机上爆震倾向大大增强，而目‘汽油机的转速和功率范围宽，系统比较复杂，所以目前应用较少，只有少数高级轿车安装，但是随着技术的不断提高，应用会越来越广。装在柴油机上不存在什么大难题所以普及很广，在重型柴油机上已经达到了100%，而目‘目前已向小型柴油机迅速发展。
3废气涡轮增压技术
带中冷器和放气阀涡轮增压器，设计简单，并能很好地保证低
速转矩和高速限压，而目‘能满足我国排放法规的要求。目前大多数车用柴油发动机都安装它。
3. 1中冷器
气体经过压缩后温度有很大的提高，即使是低增压度，一般也
高出6080℃以上，升温将造成发动机功率降低，效率降低。为此需将吸入的空气在中冷器中再次冷却，使密度增加，从而使功率、扭矩相应增加。另外，增压中冷还有利于降低排放中NOx和微粒的含量，减少了柴油机后处理NOx的困难。
中冷器的冷却方式一般有以下3种类型:
(1)空对空中间冷却器;
(2)水对空中间冷却器;
(3)油对空中间冷却器。
水对空中冷器可分为利用发动机循环水和独立的循环水系统2 种。前者的装置简单，可根据空间和实际条件直接装在车用发动机上，但发动机水温木身就高，大约在80 90℃左右，所能得到的空气冷却程度是有限的。在后一种情况下，由于可利用温度较低的冷却水，所以增压空气的冷却效果好，但需要设置单独的冷却水系统，故它只能用于固定式工业用柴油机或船用发动机。油对空中间冷却器和水对空中间冷却器相似。
空对空中冷可用于难于得到温度较低的冷却水的场合。常用以下2种方法
(1)它是用管子将充气通到单独安装在前而的散热器，利用装在柴油机上的风扇供给的冷却空气进行冷却，增压空气的温度可冷却到50-}-600C o但由于空气的传热系数比水低得多，所以空对空的体积要比水对空中冷器大些。一般将中冷器直接布置在发动机冷却水箱的前而，但应靠近增压器。
(2)在进气管前段设置一个风扇，有专用电机lx动，冷却效果最好，但是设计复杂。一般来说，增压比越高，采用中冷的效果越显著，采用中冷的必要性就越大。是台采用中冷主要取决于增压发动机的增压强度，也与发动机用途和使用条件等因素有关，使用时要权衡利弊。比较起来，空对空中冷有更大的发展潜力，特别是采用高温冷却的车用发动机，更应优先考虑空对空中冷器。
目前车用发动机常用的是水冷，原因是其设计简单，体积小，容
易布置。但以后可能会向空冷方而发展。
3. 2放气阀
柴油机在高速高负荷时，排气流量大，因而排气能量大，导致涡轮增压器转速高，增压压力也高，但是在柴油机低速时，即使增加负荷，废气流量也不大，因而增压空气压力低，发动机扭矩增量过小。作为改善的办法，可以用小容量的涡轮增压器和柴油机的中速相匹配，以提高柴油机中速时的扭矩。这样又出现将柴油机高速高负荷时增压过高，增压器转速过大的问题。为此采用排气旁通阀，在高速高负荷时，旁通阀打开，放掉一部分废气，以降低增压器转速，控制压比。
放气的方式目前主要有以下2种:
(1)将部分排气放入大气;
(2)将部分增压空气放入大气。
从热力学观点来看，放增压空气比放排气更不理想，但实际上两者对油耗率的影响差别不大。目前车用发动机常用的是将部分排气放入大气。
四、汽油机废气涡轮增压解决措施
4.1抑制爆展燃烧和降低热负荷
汽油机最大增压压力尸*主要是受爆震的限制，而增压后爆震加剧的最大原因是由于热负荷增加，两者是密切相关的。对一台汽油机来说要进行涡轮增压首要的问题是要防止发生爆震燃烧，一般可考虑
下列方法。
4.1.1降低压缩比
这是防止爆震最常见有效的方法。降低压缩比还可以改善排放，据经验表明，当e从8.5下降到
6.5时，排气中的HC减少50%, NOx减少30%-40%。但汽油机的压缩比本来就比较小，处于对经济性很敏感的区域，;的下降必然引起热效率下降较多。因此，不希望仅用一个措施来解决防止爆震问题。在燃油等级不变的情况下，汽油机改为涡轮增压时的压缩比#k，可按下列经验公式确定:、二·po0k
3汽油机废气涡轮增压的障碍
废气涡轮增压技术和废气涡轮增压器在柴油车上已经得到大量的使用和装配，是柴油车发展的一种必然趋势。但是在提高汽油机动力性、经济性和排放性的同时，车用汽油机废气涡轮增压技术存在不少问题和障碍，这些问题和障碍限制了废气涡轮增压技术在汽油机上的应用。
4.1.2减小点火提前角，与非增压情况相同
推迟点火时间将有助于防止爆震。但过晚的点火将使后燃加剧，不仅影响功率，还将增加排气温度，试验表明点火提前角推迟10CA，排气温度将升高3一8℃，这对涡轮来说十分不利。理想的点火提前角是调整到即将爆震而尚未爆震时，此时动力性
4.1.3对增压空气进行中冷
安装中冷器对增压空气进行中冷是十分有效的，不仅与柴油机有相同效果，对功率的增加、热负荷的降低都是十分有利的，而且对于防止爆震也是非常有效的。有实验表明[…]:通过增压后进行中冷，即使压缩比E为8:1，发动机仍不会发生爆燃;同时，降低压气机出口温度Tk可以提高有效压力Pe，从而可以有效地提高发动机的有效功率Pe"
4.2改善涡轮增压汽油机的扭矩特性
车用汽油机与柴油机一样，必须有低转速大扭矩特性。但汽油机因存在爆震问题，所以改善扭矩特性的难度较柴油机更大一些。扭矩特性较差的原因是随着转速增加，负荷的提高，排气温度也相应升高，涡轮进口熔值增加，增压器转速提高，增压压力尸*上升，相应扭矩增大。这种匹配情况，不仅容易发生高速爆震，而且扭矩特性也不符合车用发动机的
要求。
目前改善增压汽油机特性的措施一般有以下方法:
二采用放气。基本上与车用柴油机的放气一样，可以放排气，也可以放增压空气。
b.压气机进口节流。其工作机理十分简单，在压气机进气处放置一个节流阀，使进口压力适当减小，相应压气机出口压力也降低。当小负荷低转速时，希望有较大的扭矩，此时，正值流量小，所以节流效果弱，尸、没受多大影响。当高转速大负荷时，扭矩不希望很大，而这时流量较大，节流效果较强，因而尸*得到控制。节流法结构简
单，但效果远不如放气
法强。
c.采用可变喷嘴环截面积【…〕。可变喷嘴环增压器采用的是活动的喷嘴环叶片，喷嘴环叶片可以绕着各自的轴心共同旋转，随着喷嘴环叶片角度的改变而改变。可变喷嘴调节是将增压器设计点选在柴油机标定点，随着转速的下降改变喷嘴环的流通截面，以维持足够高的增压压力，这样既改善了汽油机的低速性能，又避免了放气阀方案高速经济性差的缺点，可以实现增压汽油机全工况范围的良好匹配。
d.采用具有共振系统的复合增压。基本情况与车用增压柴油机相
同，但只适用于汽油喷射汽油机，此处不作赘述。
4.3改善涡轮增压汽油机的加速性
涡轮增压系统在汽油机工况突变时，不能随工况变化供应增压空气流量和增压压力，而要滞后一段时间才能适应，这就是所谓的“增压滞后”。滞后时间越长，汽油机的加速性能也越差。汽油机的增压滞后问题更显得突出，因为汽油机本身的惯性小，灵活性强，转速范围宽广，所以对增压器的反应要更高。因此提高增压汽油机的加速性是发展汽油机
增压的一个重要课题。解决该问题的方法有:
a.减小进、排气道的容积。研究表明，过大的进
排气系统的容积，特别是进气系统的容积是造成增压器反应迟缓的重要原因。因此任何有利于减小进排气系统容积的设计都有利于缩短滞后期。
b.缩小涡轮增压器的尺寸。小尺寸的涡轮增压器具有小的转动惯量，对提高加速性的作用很大，为了减小转动惯量，在条件具备的情况下，宁可用两个小增压器而不用一个大增压器。
c.排气管尺寸的影响。排气管应该短，管子直径应该小，也就是排气管的容积较小，并且应能很好地将各缸的压力脉冲无干扰地引人涡轮。排气系统的阻力应尽可能小。
d.选择适当的节气门位置，是指节气门与压气机的位置。只有两种可能，压气机在节气门后或前，当压气机在节气门后时，压气机的进口压力P, < PO大气压力)，然后在压气机内压缩到尸*;而压气机在节气门之前时，进口压力Pi -Po，但必须压缩到高于P*的压力，经节流后降到尸*值。因此，对于前者，压气机内的压力较低，在相同的质量流量下，它的容积流量较大。从与增压器匹配角度来说，前者能在高效区工作，当负荷突变时具有较大的能量，容易提高转子的转速，从而缩短滞后时间，改善加速性
能。
五、未来废气涡轮增压器的发展趋势
5. 1可变截而涡轮增压器
对于车用高速柴油机，为了改善低工况性能，可采用高速时放气的措施，这是一种简单而安全的措，但高工况经济性不好。为了提高涡轮增压器的经济性能，近十几年科研工作者进行了大量的研究，其中可变喷嘴环截而涡轮增压器是呼声最高的，许多国家都进行了研究并取的了很大的进步。
可变截而涡轮增压是燃气通过涡轮喷嘴叶片时，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，使进入涡轮叶片的气流参数产生变化，通过涡轮烩降的变化实现涡轮功的变化，让压气机出口的增压压力发生变化，从而达到涡轮增压器与发动机在各工况下的良好匹配。可变截而涡轮增压器的原理简图如图4所示.由于发动机工况变化的瞬态性，因此可变喷嘴叶片调整的响应性也是可变喷嘴
汽油机增压的发展相对较晚，技术水平也落后于柴油机。我国20世纪70年代末开始研究汽油机增压，并在CA一lOB和DG26100一12机型上取得成功。20世纪80年代末，清华、西安交大等几家高等院校和内燃机厂也相继对49ZQ汽油机进行增压研究川。作为汽油机增压，除提高功率扭矩外，还用于高原上恢复功率。由于受爆震的影响和热负荷的限制，增压度都不高，性能也不够完善，实际应用很少。到2001年，只有少数车型采用增压，还没有国产增压车型。现在，国内已开发出轿车用增压柴油机和汽油机产品，如帕萨特一领驭1.8T、大众一速腾1. 8T、奥迪A6L 2. OT等均采用了涡轮增压技术。
国内一些著名公司和院校都非常重视发动机与增压器匹配的研究。中科院工程热物理所、清华大学、燃气涡轮研究所通过可变喷嘴涡轮增压器与发动机的匹配试验测得增压压力和排气压力值，结合发动机结构参数，计算了发动机的流通特性，建立了可变喷嘴增压器与发动机的联合工作曲线〔?〕。对联合工作曲线的分析表明:设计的
分析涡轮增压发动机和自然吸气发动机的优劣 ——从工程热力学角度分析 一、对比分析两发动机工作原理 （1）涡轮增压发动机 指的是配备涡轮增压器的发动机。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。 （2）自然吸气发动机 自然吸气式是没有增压器的，指空气单纯经过空气滤清器——节气门（我们俗称的“油门”）——进气歧管——到达“汽缸”，汽油是通过喷油嘴直接喷射在进气歧管里的。 以四缸发动机为例，一个活塞作一次功有四个行程：下行（进气门打开，存在压力差，空气和燃油的混合气在压力差的作用下进入汽缸）——上行（进气门关闭，压缩混合气，活塞上行到最高点时点火）——又下行（混合气燃烧膨胀，推动活塞对外作功，输出动力）——又上行（排气门打开，排气）。自然吸气式就是指在上面第一个行程中，混合气是靠自然形成的压力差进行吸气，增压式就是指先把气体压缩，提高气体的压力和密度，当气门打开的时候靠压力差和气体自身的高压来增加进气量，提高功率。 综上对比分析两发动机工作原理不难发现，涡轮增压发动机的进气量相比自然吸气发动机的进气量要大很多，从而燃烧所获得的热量也就相应增多，这决定了涡轮增压发动机的功率要大于自然吸气发动机的功率。而之所以涡轮增压发动机的进气量大，主要是因为其中空气压缩机的作用，下面将从工程热力学角度分析空气压缩机的工作原理。
毕业设计（论文）设计题目：浅析发动机废气涡轮增压技术 姓名姚伟 学院（系）交通与物流学院 专业交通运输 年级 2011级 指导教师郭晋明朱燃燃 2014年12 月25 日
目录 摘要 关键字 引言 一．发展历史 二．涡轮增压器概述 2.1涡轮增压系统 2.2增压作用和目的 三．涡轮增压器的结构及工作原理 3.1结构及组成部分 3.2离心式压气机 3.3径流式涡轮机 3.4涡轮增压器基本工作原理 四．涡轮增压的优缺点 4.1涡轮增压器的优点 4.2涡轮增压器的缺点 五．涡轮增压器在汽油机上的应用 六．涡轮增压器的发展现状及前景 七．参考文献
浅析发动机废气涡轮增压技术 摘要：涡轮增压，英文名为Turbo，一般来说，如果我们在轿车尾部看到Turbo 或者T，即表明该车采用的发动机是涡轮增压发动机了。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的日常生活，为了满足驾驶者的驾驶需求，提高汽车的动力性和燃油经济性显得尤为重要，涡轮增压技术就是这么一项技术。本文主要研究发动机蜗轮增压技术的应用现状、工作原理、技术特点及发展前景，阐述了发动机蜗轮增压技术的作用和目的，介绍了涡轮增压系统中各组成部件的作用及工作原理，提出了目前汽油机增压的难点、可能遇到的问题和针对这些问题应采取的措施，论述了发动机涡轮增压技术发展趋势及前景。 关键字：涡轮，废气，增压 引言 随着现代科学技术的高速发展，对于发动机的功率要求也越来越高，因此就需要不断提高发动机的动力性。提高发动机升功率的最有效措施是提高发动机进气管中的冲量密度，即采用增压技术。增压按其定义是在增压器中压缩进入发动机进气管前的冲量，增加进气管中冲量的密度，使得进入汽缸的实际进气量比自然吸气发动机的近气量多，来达到增加发动机功率的目的。增压器所需能量来源的不同，一般可分为机械驱动式增压和废气涡轮增压两类。机械增压将使内燃机的机械效率降低，废气涡轮增压是最有效的增压方式。经过百年的不断发展，涡轮增压技术已经日趋成熟和完善。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。涡轮增压器根据废气在涡轮机内不同的流通方向，可分为径流式涡轮与轴流式涡轮两大类。大中型柴油机多采用轴流式涡轮增压器，而对于车用内燃机则采用径流式涡轮增压器。径流式涡轮增压器由离心式压气机和径流式涡轮机这两个主要部分，以及支承装置、密封装置、冷却系统、润滑系统所组成。车用汽油机的速度和功率范围宽广，工况变化频繁，扭矩储备要大，这些在采用废气涡轮增压后，不采取特殊措施，会限制它的推广。汽油机的过量空气系数比较小，所以工作温度比柴油机高，增压
涡轮增压好不好，瓜子二手车告诉你真相！ 如今小排量涡轮增压盛行，各种车型都推出涡轮增压发动机车型，其性价比更被吹得神乎其神。虽然这种增压技术已流行多年，但人们对它的认识还存在许多疑惑与误区。今天，瓜子二手车就带大家深入了解一下涡轮增压发动机的优缺点。 1. 什么是涡轮增压系统？ 涡轮增压系统分为单涡轮增压系统和双涡轮增压系统。 单涡轮增压 只有一个涡轮增压器的增压系统。单涡轮增压系统除涡轮增压器之外，还包括进气旁通阀、排气旁通阀和排气旁通阀控制装置等。 双涡轮增压 六缸汽油喷射式发动机。两个涡轮增压器并列布置在排气管中，按气缸工作顺序把1、2、3缸作为一组，4、5、6缸作为另一组，每组三个气缸的排气驱动一个涡轮增压器。因为三个气缸的排气间隔相等，所以增压器转动平稳。 另外，把三个气缸分成一组可防止各缸之间的排气干扰。双涡轮增压系统除包括涡轮增压器、进气旁通阀、排气旁通阀及排气旁通阀控制装置之外，还有中冷器、谐振室和增压压力传感器等。
涡轮增压器的结构及工作原理 车用涡轮增压器由离心式压气机和径流式涡轮机及中间体三部分组成。增压器轴通过两个浮动轴承支承在中间体内。中间体内有润滑和冷却轴承的油道，还有防止机油漏入压气机或涡轮机中的密封装置等。 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（Turbo）实际上就是一个空气压缩机，它利用发动机排出的废气作为动力来推动涡轮室内的涡轮，涡轮带动同轴的叶轮，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，进而增加发动机的输出功率了。
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
论文封面成绩：青岛科技大学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 姓名：张明海 开课学院：机电工程学院任课教师：栾德玉、翟红岩
过程装备与控制工程概论论文 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
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)。
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。 涡轮增压器的冷却： ◆涡轮增压器的转速最高可达200000rpm，废气入口温度最高可达1050℃，致使涡轮增压器的温度很 高，所以涡轮增压器的冷却是靠发动机的冷却系统进行冷却。 ◆当发动机熄火后，由于涡轮增压器的温度还很高，此时停止冷却会导致轴承壳内的润滑油过热，形 成结焦，久而久之导致涡轮增压器轴承处消耗机油，所以在发动机停转后水泵会继续控制冷却液进行一段时间冷却。
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。
1 废气涡轮增压系统的作用一般发动机当空燃比达到某一值后，再增加燃油，除了黑烟和未燃尽的燃油排到大气中外，不会产生更多的功率。发动机供油越多，黑烟就越浓，油耗就越高，污染就越重。为获得更大的功率，目前在一些较高挡次的汽车发动机上陆续安装废气涡轮增压器。废气涡轮增压发动机是利用发动机排出废气的能量将进入气缸的新鲜空气预先进行压缩，使发动机获得更高的充气效率，由于增加了压缩空气的量，所以允许喷入较多的燃油，使发动机在尺寸不变的条件下产生更大的功率并具有更高的燃烧效率，降低了油耗。 2 废气涡轮增压系统结构与原理2.1 废气涡轮增压系统组成帕萨特1.8T轿车搭载的发动机有A WL和BGC等，其上装有的废气涡轮增压系统由废气涡轮增压器和增压压力控制系统组成。废气涡轮增压器的实物如图1所示， 由涡轮室和压气机室组成。在涡轮室上有两个废气接口，一个与发动机的排气总管相对接，位置设在涡轮径向中心上方；另一个与三元催化器相对接，位置设在涡轮的轴向中心部位，进入涡轮壳内的废气最终进入三元催化器进行催化净化。在压气机室上也有两个接口，一个与空气滤清器相对接，位置设在压气机叶轮的轴向中心部位；另一个接口即高压空气出口，经过压缩的空气提高了压力、密度和含氧量，通过管道进入中冷器（增压空气冷却器）进行降温，最终经节气门体、进气总管、进气歧管充入气缸。图1 废气涡轮增压器实物图增压压力控制系统，主要由发动机控制单元（J220）、增压压力传感器（G31，位于发动机舱左侧增压空气冷却器的上部）、增压压力限制电磁阀（N75，位于发动机舱齿形皮带罩右侧）、增压压力调节单元、增压器空气再循环电磁阀（N249，位于发动机舱进气歧管下方）、机械式空气再循环阀、真空罐以及连接管路等组成，如图2所示。
中文题目：废气涡轮增压器结构设计 外文题目：Exhaust turbocharger structure design 毕业设计（论文）共67 页（其中：外文文献及译文36页）图纸共3张
摘要 涡轮增压器能在发动机排量不变的情况下，提高其动力性能，降低尾气排放，最初主要用于柴油发动机。最近，汽油发动机也越来越多地安装了涡轮增压器。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。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。 关键字：涡轮增压；气缸内燃烧；燃料
Abstract Turbochargers can improve e ngines?power performance and reduce exhaust emissions without changing their capacity.They were mainly used in diesel enginesfirstly .Turbo, namely the turbocharging, is called T, most early time (SAAB) the Car company applies by Sweden's Sabo in the automobile domain. Many people have known now, the turbocharging is called TURBO, if saw in the passenger vehicle rear part TURBO or T, namely indicated this vehicle uses the engine is the turbocharging engine. These automobile's engine work, is makes the merit depending on the fuel in the engine cylinder internal combustion, thus foreign output. In engine capacity certain situation, if wants to raise engine's output, the most effective method provides the fuel burning much. However, provides the fuel to the air cylinder in easily to do, but must provide the enough quantity the air to support the fuel to burn completely, is very difficult to complete depending on the traditional engine air intake system. Key words: Turbo; Air cylinder internal combustion; Fuel
涡轮增压和自然吸气优缺点详细对比 如今，随着各种搭载全新动力系统的新车型的发布，给大家也带来了更多的选择。当然，很多消费者也注意到很多新车型的发动机排量也是越来越小了，从豪华中级车的排量下探至2.0T，到中级车下探至1.4T的排量，甚至有小型SUV 推出了1.0T三缸的动力系统。 如果消费者不太注意这些细节，特别是四五线城市的消费者，会对1.0T 发动机有着很大的偏见，映像里只有类似QQ，乐驰等AOO级小车才有可能搭载1.2L以下的发动机，对于这些AO级及AOO级别的车型而言，这些动力系统已经够了，本来AOO级的车更多是作为城市里的代步车，也就是大家所说的买菜车，拥挤、堵个没完没了的城市是他们最适合的地方。城市驾驶，特别是城市中心驾驶，车速超过40的机会都不多，甚至有在下班高峰期，开手挡的车友2个多小时，差不多都是半离合，类似那种刚起步就得停。对于这种路况，就算是LP740来了也得跟着大家步调一起走，大环境所限，除非是小型飞机，不然谁来了都得忍着忍着。
因此，再好的动力到此就根本就施展不出来，因此常有车友说，下班高峰期，你V10的车来了，我三缸的车照样虐你千百遍，论加塞（不建议此种不文明现象），论随意变换车道，都不如小型车。动力系统大家能用到的都差不多。你LP740用10%的动力，我QQ用50%的动力，最终也还是一样了。也只有在早高峰和晚高峰出行期间，小型车才有优越感。 涡轮车随着各种标准及政策的出台，毫无疑问，都比大排量的自吸车来得更加直接。有点显而易见，2.0T的发动机功率及扭矩甚至超过了自吸3.0及以上的发动机，但是燃油消耗却不及3.0，甚至只有其70%左右（综合路况）。 涡轮车从广大车友及各大汽车厂商的宣传点来说，大致有以下优点： 一、节油。这一点毋庸置疑。特别是针对综合路况，如果我单方面说城市路况，可比性不大，单独说高速路况，可能涡轮和自吸都是半斤八两。 二、相关政策优惠。因为排量的下降，车船使用费，购置税等，小排量的涡轮车比大排量的自吸都要相对便宜一些。当然，对于只追求驾驶感受的那些土豪朋友我们暂且不论。 三、符合全球追求环保这一大趋势。德国三驾马车（宝马、奔驰、奥迪）都在最近几年，相继为旗下的主力车型换上了涡轮，特别是宝马公司，极为经典的宝马直列六缸发动机相继被替换成四缸的N20 2.0T发动机。 涡轮增压发动机工作原理图：
目录 【引言】 (1) 一．涡轮增压器的作用和构造以及工作原理 (1) （一）作用 (1) （二）构造 (2) （二）工作原理 (3) 二．汽车涡轮增压器的维护及使用常识 (3) （一）涡轮增压器的维护 (3) （二）涡轮增压发动机的使用 (6) 三．汽车涡轮增压器的分类及优缺点 (7) （一）汽车涡轮增压器的分类 (7) （二）汽车涡轮增压器的优缺点 (8) 四．涡轮增压器的常见故障及案例分析 (9) （一）故障现象 (9) （二）故障检修 (10) （三）废气涡轮增压器漏油 (11) （四）案例分析 (12) 五．涡轮增压器的改进措施 (13) （一）现代化设计方法和制造技术方面 (13) （二）新材料的应用方面 (14) 六．涡轮增压器的发展趋势 (14) （一）柴油机涡轮增压技术现状 (15) 【结束语】 (16) 参考文献 (17)
汽车涡轮增压的常见故障及改进措施 【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。 本文着重介绍涡轮增压常见故障及改进措施，针对故障的案例进行分析，调研。 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
废气涡轮增压技术论文 作者：毛兴茄
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。
目录 第一章增压器的简单概述 (4) 1.1概述 (4) 1.1.1 增压技术简介 (4) 1.1.2 发动机进气增压的基本原理 (6) 1.1.3 增压发动机的特点 (7) 1.2 废气涡轮增压器及其增压系统 (8) 1.2.1 废气涡轮增压器的结构和工作原理 (8) 1.2.2 涡轮增压器的设计考虑因素 (10) 第二章废气涡轮增压器常见故障的分析 (11) 2.1分析与修理 (12) 2.1.1简要分析 (12) 2.1.2增压压力不足 (12) 2.1.3 增压器涡轮进口温度过高 (13) 2.1.4增压器的冷却水温度过高 (14) 2.1.5 增压器轴承滑油温度过高 (14) 2.1.6 废气倒流 (14) 2.1.7 异响与振动 (15) 2.1.8涡轮端气窗冒烟气和轴承油变质 (15) 第三章涡轮增压器的优缺点及使用注意 (16) 3.1涡轮增压器优缺点分析 (16) 3.1.1 涡轮增压器优缺点的对比 (16) 3.1.2 比较奥迪A6 1.8T与奥迪A6 1.8 (16) 3.1.3 涡轮增压器的不足之处 (17) 3.2 涡轮增压器的使用注意 (18) 3.2.1工作环境 (18) 3.2.2 不能着车就走 (18) 3.2.3 不要立即熄火 (18) 3.2.4 注意选择机油 (18) 3.2.5 发动机机油保持清洁 (18)
浅析废气涡轮增压器的优缺点机注意事项 现在的汽车，无论是两厢还是三厢，无论是轿车还是suv，都在朝着涡轮增压的方向发展。那为什么要向涡轮增压发展呢？涡轮增压有什么好处吗？平时使用涡轮机有什么注意事项吗？如何保养带涡轮的汽车呢？相信大部分消费者是不清楚的。 我们长城汽车旗下得长城C50以及哈佛旗下的哈佛H6、H5、H2都是带涡轮的发动机。现在我就给大家讲解一下带涡轮的发动机以及注意事项。 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发动机的转速，就可以增加发动机的输出功率了。 涡轮增压器有四个主要优点： 1、提高发动机升功率。在发动机排量不变的情况下可以通过增加进气密度，让发动机可以多喷油，从而提高发动机的功率，加装增压器后的发动机的功率及矩要增大20%~30%。反之在同样的功率输出的要求下可以降低发动机的缸径，缩小发动机的体积和重量。 2、改善发动机的排放。
涡轮增压器发动机通过改善发动机的燃烧效率，减少发动机废气中颗粒物和氮氧化物等有害成分的排量。是柴油发动机达到欧二以上排放标准不可缺少的配置。 3、提供高原补偿的功能。部分高海拔地区，海拔越高，空气越稀薄，带涡轮增压器的发动机就可以克服因高原空气稀薄导致的发动机的功率下降。 4、提高燃油经济性，降低油耗。由于带涡轮增压器的发动机燃烧性能更好，可以节省燃油3%-5%。当然有优点就会有缺点，涡轮增压器的缺点是滞后，即由 于叶轮的惯性作用对油门骤时变化反应迟缓，使发动机延迟增加或减少输出功率，这对于要突然加速或超车的汽车而言，瞬间会有点提不上劲的感觉。不过咱们一般用的都是废气涡轮增压，还有机械增压就很好地解决了这个缺点，不过机械增压却会浪费发动机的动力，所以一些高级车会有机械涡轮双增压。 注意事项：由于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8000－11000r/min 的高速旋转，因此为了保证增压器的正常工作，使用中应注意以下几点： 勿着车就走 发动机发动后，特别是在冬季，应让其怠速运转一段时间，以便在增压器转子高速运转之前让润滑油充分润滑轴承。所以刚启动后千万不能猛轰油门，以防损坏增压器油封。勿立即熄火发动机长时间高速运转后，不能立即熄火。发动机工作时，有一部分机油供给涡轮增压器转子轴承润滑和用于冷却的。正在运行的发动机突然停机后，机油压力迅速下降为零，增压器涡轮部分的高温传到中间，轴承支承壳内的热量不能迅速带走，而同时增压器转子仍在惯性作用下高速旋转，因此，发动机热机状态下如果突然停机，会引起涡轮增压器内滞留的机油过热而损坏轴承和轴。特别要防止猛轰几脚油门后突然熄火。 保持清洁 拆卸增压器时，要保持清洁，各管接头一定要用清洁的布堵塞好，防止杂物掉进增压器内，损坏转子。维修时应注意不要碰撞损坏叶轮，如果需要更换叶轮，应对其做动平衡试验。重新装复完毕后，要取出堵塞物。要进行清洗由于增压器经常处于高温下运转，它的润滑油管线因受高温作用，内部机油容易有部分的结焦，这样会造成增压器轴承的润滑不足而损坏。因此，润滑油管线在运行一段时间后要进行清洗。 注意检修 在出车前、收车后，应检查气道各管的连接情况，防止松动、脱落而造成增压器失效和空气短路进入气缸。由此可见，发动机经过增压后，零部件的结构进行了强化，从使用、保养方面讲，必须加强发动机的强制保养工作，注意采用正确的操纵方法。 保养误区
废气涡轮增压技术论文 作者：
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。
目录 第一章增压器的简单概述 (4) 1.1概述 (4) 1.1.1 增压技术简介 (4) 1.1.2 发动机进气增压的基本原理 (6) 1.1.3 增压发动机的特点 (7) 1.2 废气涡轮增压器及其增压系统 (8) 1.2.1 废气涡轮增压器的结构和工作原理 (8) 1.2.2 涡轮增压器的设计考虑因素 (10) 第二章废气涡轮增压器常见故障的分析 (11) 2.1分析与修理 (12) 2.1.1简要分析 (12) 2.1.2增压压力不足 (12) 2.1.3 增压器涡轮进口温度过高 (13) 2.1.4增压器的冷却水温度过高 (14) 2.1.5 增压器轴承滑油温度过高 (14) 2.1.6 废气倒流 (14) 2.1.7 异响与振动 (15) 2.1.8涡轮端气窗冒烟气和轴承油变质 (15) 第三章涡轮增压器的优缺点及使用注意 (16) 3.1涡轮增压器优缺点分析 (16) 3.1.1 涡轮增压器优缺点的对比 (16) 3.1.2 比较奥迪A6 1.8T与奥迪A6 1.8 (16) 3.1.3 涡轮增压器的不足之处 (17) 3.2 涡轮增压器的使用注意 (18) 3.2.1工作环境 (18) 3.2.2 不能着车就走 (18) 3.2.3 不要立即熄火 (18) 3.2.4 注意选择机油 (18) 3.2.5 发动机机油保持清洁 (18)
废气涡轮增压系统及其常见故障分析 专业班级：08电控技师学生姓名：刘跃 指导老师：戴德荣职称：讲师 摘要进过一段时间的社会实践，我发现很多人对废气涡轮增压感到很神秘，很多买车的人只知道轿车尾部有T表明该车发动机采用了废气涡轮增压技术，只知道采用废气涡轮增压的发动机好，却不知它好在哪。该如何使用，如何维护保养。然而现在的一些维修工连废气涡轮增压器的结构、组成、分类，工作原理，控制模式都不理解又谈何去排除废气涡轮增压器的故障。我通过查阅有关汽车发动机及废气涡轮增压器的书籍，网络信息资料。对增压器的分类、组成。特别对废气涡轮增压器的结构、工作原理、控制模式做了细致的介绍。通过调研汽车维修站的内部资料和询问了很多维修技术人员。对废气涡轮增压器的使用、维护、保养，进行分别进行了系统的全面的介绍。对维修过程中出现的一些典型的故障进行了深度的细致的解析，如废气涡轮增压器的漏油。对其中的难点和诊断反法进行综合性的分析。废气涡轮增压在技术方面已经开始向相继增压系统、可变截面涡轮增压系统发展。在材料方面也开始使用钛铝合金的材料，它具有密度小，耐高温及抗氧化的有点。希望可以为维修技师在维护和修理时提供一些参考。 关键词：废气涡轮增压器常见故障
目录 第一章绪论 (2) 1.1内燃机涡轮增压的概念 (2) 1.2内燃机涡轮增压的发展简史 (2) 1.3涡轮增压器在汽车上的应用 (3) 第二章汽车发动机增压系统的分类及特点 (3) 2.1 汽车涡轮增压器的分类 (3) 2.2 汽车涡轮增压器的特点 (5) 第三章废气涡轮增压系统的结构以及工作原理 (6) 3.1 作用 (6) 3.2 构造 (7) 3.3 工作原理 (8) 第四章汽车涡轮增压器的使用及维护 (9) 4.1 涡轮增压器的维护 (9) 4.2 涡轮增压发动机的使用 (10) 第五章废气涡轮增压器的常见故障及案例分析 (13) 5.1 常见故障 (13) 5.2 故障检修方法 (14) 5.3 废气涡轮增压漏油 (14) 5.4 典型案例分析 (15) 第六章废气涡轮增压技术的发展 (16) 6.1 新技术方面 (16) 6.2 新材料方面 (18) 结论 (19) 致谢 (20) 参考文献 (21)
（A）理论教学内容和过程 废气涡轮增压 利用某一种装置对进入气缸的新鲜空气进行预先压缩的过程称为增压。进气增压系统的功用是增加进入内燃机气缸的充量密度和充气量，在燃料供给系统良好的配合下，可以使更多的燃料得到充分燃烧，从而达到提高内燃机的平均有效压力，增大功率和改善经济性的目的。 根据所用能量的来源不同，内燃机的增压系统一般可分为三类：机械增压系统，废气涡轮增压系统和复合增压系统。 机械增压系统由柴油机通过齿轮、皮带、链条等装置驱动，将空气压缩后进入气缸。增压机采用离心式或罗茨式压气机。机械增压由于要在内燃机上装一套传动机构，不但使发动机结构复杂，体积增大；而且还要消耗一定的功率，使内燃机经济性下降。增压的压力提高时，消耗于驱动增压器的功率将大于内燃机由于增压所提高的功率，得不偿失，失去了增压的意义，逐渐被淘汰。而废气涡轮增压就是利用内燃机排气驱动的涡轮机来驱动压气机，实现提高进气压力，增加进气量。 采用增压技术对高原地区使用的发动机而言非常必要。在高原地区大气压低，空气稀薄，导致发动机功率下降，一般认为海拔每升高1000米，功率下降8％～10％，燃油消耗率增加3.8％~5.5％。而装用涡轮增压器后，可以使发动机的功率得以恢复，油耗得到降低。 一、废气涡轮增压器的工作原理 废气涡轮增压器主要由涡轮机和压气机两大部分组成，涡轮机将柴油机排气管排出的高速废气的动能和压力能转变为机械能。压气机则利用涡轮机输出的机械能，把空气的压力提高，然后送至气缸内。
图3-11 废气涡轮增压器的工作原理 １-排气管 2-涡轮 3-喷嘴环 4-涡轮壳 5转子轴 6-浮子轴 承 7-压气机叶轮 8-扩压器 9-压气机壳 10-进气管 废气涡轮增压器的工作原理如图3―11所示。废气涡轮增压器布置在排气歧管和排气管之间。排气管接到增压器的涡壳内，柴油机排出的具有一定压力的高温废气进入涡轮壳内的喷嘴环。由于喷嘴环的截面积是逐渐收缩的，废气的压力和温度随之下降，速度不断得到提高，废气的动能也得到增加。高速的废气流按照一定的方向冲击涡轮2，使涡轮高速旋转。废气的压力、温度和速度越高，涡轮的转速也越快，通过涡轮的废气最后排入到大气中。由于废气涡轮和离心式压气机叶轮安装在同一根转子轴上，两者同步旋转。经过空气滤清器并吸入压气机壳体内的空气，被高速旋转的压气机抛向叶轮的边缘，使其速度和压力增加，并进入扩压器8。扩压器的进口小出口大，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使空气流的压力继续升高，被压缩的空气经进气管进入气缸，由此使发动机的充气量得到提高，可以使柴油机得到充分燃烧，保证发动机发出更大的功率。 二、径流式废气涡轮增压器的结构 废气涡轮增压器根据废气在涡轮中的流动方向，可分为径流和轴流两类，车用内燃机大多数采用径流式涡轮增压器。径流式比轴流式的效率高，加速性能好、结构简单紧凑。