废气涡轮增压器的效率计算
增压器的效率是衡量增压器运转的重要参数之一，下面的公式为MAN B&W公司给出的增压器效率计算公式。比热值cp和绝热指数k与温度变化无关。废气的绝热指数kG和比热值cpG
受废气组成影响。
T1 = 压气机进口温度，K
T3 = 废气涡轮进口温度，K
m L = 空气质量流量，kg/s
m G = 废气质量流量（空气和燃油），kg/s
c pL = 空气比热，J/kg.K
c pG = 废气比热，J/kg.K
p1 = 空气进口压力，bar
p2 = 增压压力，bar
p3 = 透平进口压力，bar
p4 = 透平出口压力，bar
?L = 空气绝热指数
?G = 废气绝热指数
TC = 废气涡轮效率
p2/p1 = 压气机压比
p3/p4 = 废气涡轮压比
效率的定义
多家主机制造商采用MAN B&W柴油机废气涡轮增压器。通常来讲，有两种效率计算方法是比较常用的。
1、废气涡轮定义：总效率是增压器的一个最常用的热力学性能参数。该方程中涉及到压气机前后的Total pressure，透平前total pressure和total温度。由于废气涡轮dynamic pressure
的进一步用途未知，计算中不必考虑涡轮机排气壳的流速；结果是计算中使用static废气涡轮出口压力而不是total pressure。
2、主机定义：定义了主机的涡轮增压效率。与废气涡轮定义相比，p2等于气缸前空气管的压力与空冷器压力降之和，p3为气缸后废气管内压力。
应注意的是：在计算主机定义的增压器效率时，考虑到增压系统的很多损失，所以在相同的增压器热力状态下，其效率低于废气涡轮定义的增压器效率。在比较增压器效率时，应指明计算效率的定义方式。如果定义中的某个压力值或温度值未知，则不能得出增压器的效率。下表列出了两种效率定义方法计算中的主要不同点。
废气涡轮增压器常见故障的分析
废气涡轮增压器常见故障的分析
在近代柴油机的增压系统中，废气涡轮增压器是应用最广泛的一种，特别是船舶柴油机，绝大多数都采用这种增压器。
废气涡轮增压器是一种利用柴油机废气能量带动涡轮增压器，使进入气缸的空气压力增大来提高功率的机器。装有废气涡轮增压器的柴油机可以提高它的经济性，降低单位马力的重量和节约材料。
废气涡轮增压器是由许多精密零件组成的，．由于工作温度高、温差大、转速高，在运行过程中很容易发生故障，轻者使运转恶化，重者造成零件的损坏，甚至会导致整台增压器的报废。因此，在管理使用中，对于增压器的大、小故障或征兆都应认真地对待，并且要经常检查，发现问题要及时妥善地处理。
现将废气涡轮增压器的常见故障分析如下：
一、增压压力不足
柴油机在额定工况下运转时，若发现增压压力下降超过了标定进气压力的l0％以上，应立即进行必要的检查和处理。
增压压力的下降，会使气缸充气量减少，从而导致燃油燃烧恶化。大大影响柴油机功率的发挥。
若在增压压力下降的同时，增压器转速亦下降，其原因在于废气涡轮方面或机械方面；若增压压力下降的同时，增压器转速无显著变化，那么，原因应在压气机方面。具体分析如下：
1．增压器的空气滤器阻塞，使吸气损失增大，造成增压压力不足。
通常情况下，空气滤器在使用1500"--3000小时后，应彻底清洗一次。
2．压气机部分的内部空气通道油垢过多，当气流在较多油垢的通道内经过时，会使气流阻力增加，造成增压压力降低。
平时管理中，要注意定期对增压器部分进行冲洗。对内支承式的中、小型涡轮增压器，可以拆下压气机壳进行气道冲洗；对于外支承式涡轮增压器，因拆卸清洗比较困难，可以不必拆卸，直接用水力冲洗，即在压气机进口通道处喷水冲洗。
冲洗时，由于压气机的高速旋转，使水在压气机流道内受到搅拌，在这些水的冲击下将油垢清除。喷水应在柴油机额定负荷的80％～100％范围内进行；每次喷水的时间要短(4～5秒为宜)；每次喷水量可根据增压器的大小而定，一般每次喷水量为0．2～2．5升，连喷几次，待增压压力恢复正常后即可停喷。喷入压气机通道内的水进入柴油机气缸后立即雾化随之排出，对柴油机的工作没有影响。
3．外支承式的增压器，当压力机背面的气封装置损坏时，将使大量空气从背面漏向中间壳，与涡轮排出的废气一道排向大气，也会造成增压压力的下降。
4．由于燃油燃烧不良，使转子部分产生积碳，或者由于增压器轴承损坏等原因使增压器旋转阻力增大，也会造成增压压力的下降。
遇到这种情况时，除了要清除增压器转子部分的积碳或更换轴承外，对于柴油机燃烧不良的原因一定要查明并及时处理。应该注意的是，当柴油机低负荷运转时，使增压压力下降，而增压器轴封处都是从增压器出口端引来空气密封的，这就使这种气密作用减弱，带有碳渣的燃气便容易进入轴封处。
5．由于增压器至进气阀之间的管路或接头漏气使增压压力下降。
6．由于涡轮处排气背压过高和排气不通畅，使转子转速降低也会导致增压压力的下降。涡轮处排气背压过高的原因主要是：排气管变形或阻塞。
7．由于长期处于高温状态，喷嘴环叶片变形，使喷嘴面积增大，因而转子的转速势必降低，导致增压压力的下降。
8．由于活塞、活塞环、气缸套及气阀等零件的严重磨损，增压空气进入后便会大量漏泄，因而导致增压压力的下降。这是柴油机本身故障所致，不必对增压器进行修理。
9．带有中冷器(又称空冷器)的增压柴油机，当中冷器内部气道沾污后，空气流动阻力必然要增大，使增压压力下降。
通过中冷器前后的测压装置，可以随时检查其压差值。一般当中冷器前后的压差超过2.67×104Pa(200 mmHg)时，就要对中冷器进行清洗。
10．由于增压器转动件与固定件相碰摩擦机械损失增大，使转子转速下降，导致增压压力下降。
11．涡轮外缘与涡轮外罩间隙过大，也会使增压压力下降。
二、增压器涡轮进口温度过高
若发现增压器涡轮进口温度超过规定值时，应立即降低负荷或停车，以免过热烧坏涡轮机零件。
涡轮进口温度过高的原因如下：
1．涡轮机的排气背压过高，出口管道有阻塞之物，使气流不能畅通。
2．由于涡轮机喷嘴叶片变成弓形，使通道截面积变小，而引起进口的温度过高。
3．柴油机因某种原因使排气温度过高。
三、增压器的冷却水温度过高
运转中，如果增压器的冷却水出口温度过高会使零件过热，使磨损加剧。
冷却水温度过高的原因大致如下：
1．进入增压器的冷却水温度过高。这时，需要采取有效措施降低进水温度。
2．柴油机的排气温度过高，使增压器涡轮机的温度也过高而导致冷却水温度过高。这时，只需排除柴油机排气温度过高这一故障后即可重新起动。
3．增压器冷却水腔堵塞，使冷却水量减少。这时，需要停车将增压器冷却水腔堵塞之物清除。
运转中，若发现增压器冷却水温度过高时，应降低负荷或减速运行一段时间。在此期间要密切注意滑油温度是否正常，一旦滑油温度也升高时，则应立即停车检查，在降低负荷或减速运转期间来分析判断水温过高的原因。原因大致确定后，即可停车处理。
四、增压器轴承滑油温度过高
如果增压器轴承滑油温度过高，可能是由以下原因造成的：
1．增压器的冷却水管道堵塞，使冷却水流量减少水温升高，造成轴承部分冷却不良而导致油温升高。 2．增压器涡轮端的气封或油封损坏，使高温燃气进入滑油腔，引起滑油温度增高。这时，只要将损坏的气封或油封拆下换新即可。
3．轴承损坏，磨损加剧引起油温过高。这时，只要更新轴承即可。
在运转中，若发现增压器轴承滑油温度过高时，应立即停车检查，查明原因后要及时处理。否则不得重新开车。
五、废气倒流
运转中，如果在柴油机进气管处发出敲鼓_样的钝声(若提高柴油机的转速，则声音更加剧烈)，这是由于柴油机排出的废气倒回气缸，又从进气阀处窜入进气管道所造成的。
废气倒流不仅使排气温度上升，还会使进气管内的温度上升，使气缸的充气效率降低，导致功率的下降。
废气倒流的主要原因是：增压器涡轮机喷管堵塞或喷管通道太狭窄，因而增大了废气排出的阻力，使此处积聚的压力增高甚至超过了进气压力。当进、排气阀重叠开庭时，废气便经排气管倒流回进气管道，并且发出象敲鼓一样的“咚咚”声音。继而引起喘振。
遇到这种情况，只需拆卸涡轮机部分进行检查，排出涡轮机喷管的堵塞物即可。
六、异响与振动
运转中，增压器有时发生强烈振动并且伴随着不正常响声，这通常是由于以下原因造成的：
1．增压器中的旋转零件(如压气机叶轮、涡轮机叶轮等)损坏或变形，引起异响和不平衡振动。
2．增压器的轴承损坏，轴承间隙过大或轴承固定件松动，将会引起转子的强烈振动。这需要检查各轴承、气封和油封的固定情况及配合间隙的大小。必要时，要更换这些零件。
3．增压器转子上附有不均匀的积碳，使转子的动平衡受到破坏，引起强烈振动。这时只需仔细地将积碳清除干净即可。
4．增压器涡轮机叶轮、压气机叶轮，由于弯曲、变形或折断而与固定件相碰、摩擦产生不正确的响声。这时，要严格检查涡轮机叶轮和压气机叶轮，如有损坏则应修理或换件。
5．增压器涡轮进气口吸入活塞环碎块等异物发出强烈的响声。遇到这种情况时，不但要拆开增压器，清除异物，检查涡轮机叶轮是否损坏，还要检查柴油机，找到异物的来源及时予以处理。
七、涡轮端气窗冒烟气和轴承油变质
运转中，增压器涡轮机端轴封平衡室的气窗向外冒烟气和轴承油变质，这是由下列原因造成的：增压器涡轮端的气封磨损过重甚至损坏，失去了密封作用或因来自压气机的密封空气通道堵塞。导致密封作用变坏，使柴油机的排气漏入平衡室，经气窗冒出。遇到这种现象，要停车将损坏的气封换新或清通密封空气通道。因此，在运转中，要经常检查气窗有否烟气冒出，从而判断气封的密封情况，及时发现问题及早处理。
还要注意保持气窗的滤网清洁，使其与大气畅通，防止因滤网堵塞使气封漏出的烟气不能及时排出而侵入滑油室内，使滑油温度升高、很快变黑(变质)，润滑作用恶化，导致轴承损坏。
还应特别注意的是，运行中的增压器轴承的油位不断地上升并伴有乳化现象，其原因主要是增压器的冷却水漏入滑油室内所致。遇到这种情况，要立即停车，仔细检查漏水部位，及时予以处理。
详解VGT可变截面涡轮增压器 2010年11月27日 08:12 来源：Che168类型：转载编辑：胡正暘 随着技术的发展，人们对于汽车发动机的要求也越来越苛刻，不仅要拥有强劲的动力，还必须拥有极高的效率和足够清洁的排放。这就要求发动机在各种工况下都能要达到其最高效的工作状态，因此就必须满足发动机各个工作状态下对于进气量的需求。这就要求发动机的各部件都能够通过“可变”来满足在不同工况下的条件。比如我们所熟悉的可变气门正时/升程技术，可变进气歧管技术都是如此。那么在柴油发动机上常见的VGT可变截面涡轮增压技术，又有些什么作用呢？下面我们就一起来了解一下。 『废气带动涡轮，涡轮再带动叶轮对空气进行增压，从而有效增大进气量』 涡轮增压技术是发动机上常见的技术之一，它的原理其实非常简单：涡轮增压器就相当于一个由发动机排出的废气所驱动的空气泵。在发动机的整个燃烧过程中，大约会有1/3的能量进入了冷却系统，1/3的能量用来推动曲轴做工，而最后1/3则随废气排出。拿一台功率200千瓦的发动机举例，按照上面提到的比例，它在排气上的消耗的动力大约会有70千瓦。这部分功率有一大部分随着高温的废气以热能的形式消耗掉，而废气本身的动能可能只有十几千瓦。但是千万别小看这十几千瓦，要知道家用的落地扇功率不过60瓦左右！也就是说，即使十几千瓦也足够驱动两百多台电风扇了！可想而知，用废气涡轮驱动空气所带来的增压效果非常可观。
『BMW的并联双涡轮技术』 虽然发动机全负荷状态下时排气能量非常可观，但当发动机转速较低时，排气能量却小的可怜，此时涡轮增压器就会由于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，这就是我们经常说的“涡轮迟滞（Turbo lag）”现象。
增压器性能综合试验台 一、意义和必要性 增压器各种特性的测试非常必要。特别对新产品开发研制鉴 定、老产品改进检测鉴定和定期抽查稳定质量三个方面。这 就需要若干个性能试验台。如要全部配全，要花费大量资金、 场地和人力。而且由于性能试验不是天天作。这种闲置浪费 更是巨大。如果将几种功能试验台集成在一个综合试验台上， 则将是一种省地、省财、省人的大好事情。经济意义很大。 特别对于中小型企业来说，尤其如此。 二、可行性 ●对于中小型企业来说，建全套性能试验台没有必要。 ●有些部分如气源、台架、控制及数采集与处理完全可 以共用的技术前提。而且也不需要这些功能同时使用。 三、总思路 将气源、台架、控制及数采集与处理作成共用。只在某 些系统和软件略加改动和添如便可满足其要求。 四、功能 此试验台可完成国标规定的以下试验项目： （1）对压气机进行特性试验：(国标规定项目）测试压气机的进出口气体压力、温度、流量，涡轮进出口压力、温度、增压器转速，求出表示压气机压比、流量、效率、转速之间关系的压气机特性
（2）对涡轮机进行特性试验：(国标规定项目）测试压气机的进出口气体压力、温度、流量，涡轮进出口压力、温度、流量及增压器转速，求出表示涡轮机膨胀比、流量、效率、压头系数、转速之间关系的涡轮机特性 （3）对增压器润滑油供油量特性试验：(国标规定项目）测试不同工况增压器润滑油压力、温度、流量，求出压力特性、流量特性 （4）对增压器进行噪声、振动试验：(国标规定项目）测试不同工况增压器的噪声、振动，求出噪声特性、掁动特性。包括频谱分析。 （5）对增压器进行120h耐久热循环考核试验(国标规定项目）以考核其可靠性。（6）对增压器进行自循环性能试验(国标规定项目） （7）可完成对增压器的超速破坏试验和包容试验（国标规定项目） （8）可进行增压器脉冲热疲劳试验，以以考核其可靠性。 （9）对增压器进行出厂试验 （10）对增压器进行无热风整体动平衡试验，可代替热风出厂试验五、水平和特点 水平 （1）对特性试验中的工况实行自动程控（转速、流量或者压力）。也可进行隔室电动手控。其它如风源、燃油供给及调节、各种进排气管道阀门开关调节、机油供给及温度调节、燃烧室点火等均可实现隔室电控。 （2）试验数据自动采集、处理、显示、存储和打印输出（特殊要求项目）（3）测试精度达到一级以上 目前国内外末有此种类试型试验台，填补空白和领先水平。 特点
涡轮增压器与机械增压器的区别 机械增压（Supercharge）和废气涡轮增压（Turbo）都是发动机强制进气系统，他们有着共同的目标：将空气压缩，使得气缸燃烧室获得比标准大气压时更多的空气分子。吸入更多空气就意味着，气缸在每个做功冲程中可以燃烧更多的燃料，从而提高输出的功率和扭矩。根据此原理，装有增压器的内燃机引擎可比同型号的自然吸气式引擎多输出40%至100%甚至更高的动力。但从组件，到运作方式都是不同的。 让我们先看看它们的相似之处。涡轮增压器和机械增压器都称为强制进气系统。该系统对流入发动机的空气进行压缩（有关普通发动机中气流的介绍，请参见汽车发动机工作原理）。这样便可使发动机气缸中充入更多的空气。空气越多表明充入的燃油就越多，因此就可以在每个气缸发生爆炸时获取更多的动能。涡轮增压发动机和机械增压发动机所产生的总体动能比无增压设备的发动机要多。 机械增压，主要是面对大排量发动机，该发动机有足够大的扭力能带动机械增压器，同样需要发动机的主要出力段在低于4500RPM的低速段，大家都知道高转速下机械增压器会变成发动机的负载，而导致增压带来的功率增长还不如增压器耗费的功率，那就入不敷出了。但是由于机械增压能在发动机启动时当推动凸轮轴转动的时候同时启动，因为机械增压器是由钢皮带直接链接到发动机上的，所以不会有涡轮增压的迟滞现象。 机械增压如其名，就是机械传动式强化进气压缩系统。 涡轮增压，主要面对小排量发动机，要求发动机传动部分（多半指凸轮轴部分）能够应付高速转动所带来的高温，因为涡轮的出力段是在4500RPM之后，这个数字是通常数值，也就是说当发动机的转速越快则增压效果越好，因为涡轮是靠废气推动，而转速越快则做功越快然后废气排出的频率和压力都更大。涡轮的劣势有两个，一个是低转速下涡轮优势不明显，第二就是涡轮迟滞（这里就不做旁述了）。直接的感受便是，大幅踩下油门踏板，在零点几秒内动力输出几乎没有变化，当过了这一瞬间后，发动机如脱缰野马般发出令人惊叹的动力，如若对此性格不甚了解，还真会吓你一跳。 涡轮增压如其名就是废气涡轮进气强化系统。 涡轮增压器和机械增压器之间的主要差异在于动力供应不同。必须提供动力，空气压缩机才能运转。在机械增压器中，有一个直接与发动机连接的皮带。机械增压器获取动力的方式与水泵或交流发电机一样。另一方面，涡轮增压器从废气流获取动力。废气经过涡轮，涡轮带动压缩机旋转。 两个系统各有利弊。理论上讲，Supercharge工作时的峰值转速为15000rmp，而 Turbo的转速则通常高达45000rmp至150000rmp，很明显废气增压的效率要高于机械增压。因为它使用的是废气流中的“废弃”能量作为动力来源。另一方面，涡轮增压器会导致排气系统中产生一定的背压，且提供的推进力较小，直至发动机高速运转。机械增压器的安装较简单，但价格较昂贵。
液压压砖机增压器的设计 液压压砖机增压器的设计 粉料在模具中受压缩，压力与行程的变化关系可以简单地在万能材料试验机上获得。图1就是两者之变化关系。该曲线的具体形状可因粉料性质和坯体厚度不同而异，但其趋势基本上是一致的。 很明显，曲线存在三个阶段。 第一阶段为第一次加压（轻压）。实际上这一阶段压机消耗的能量，包括利用活动横梁减速后所余功能（亦惯性压制），以及其后主油泵输出的低压液压能两部分（SACMI压机此时通过增速器输出低压油并进入压制油缸）。这一阶段直到排气前一瞬间结束。这时粉料的压缩量已过大半。压缩行程以S1表示。 第二阶段是从排气结束后的第二次加压开始的，压制油缸的压力由主油泵及蓄能器的压力P0获得。粉料在较高的压力继续受压，但压缩量明显减小，压缩行程以S2表示。
第三阶段为增压阶段。当上一阶段结束后，启动增压器，使整个压制缸处于高压状态，以便砖坯获得最佳致密度。其压缩行程S2是非常小的。 实际上二、三阶段是连续进行的。习惯上统称为第二次加压（重压）。某些粉料由于成型性能要求，还可能再经排气，以及重复上述重压过程。 由此可见，增压器所完成的任务只限于第三阶段。 2 增压器液压参数的确定 增压器液压参数主要有：增压比；增压缸径及行程（图2）。 2.1 增压比 一般认为增压比就是压制油缸最终要求的压力P与主泵调定压力P0之比，即i0=P/P0。但考虑到P0值有所波动，譬如一般的液压回路都设有蓄能器，以便向执行机构快速供液（增压时就是向增压器的大端直径腔供液，但因增压时间极短，主油泵不可能及时大量供液，所以蓄能器液面迅速下降，压力也降低。因此设计时需要适当增大I0值，即实际增压比I=Ki0。一般取K=1.1—1.2左右。实际是人为地增大增压器的大端面积K倍。 这样是否会在使用时使压制缸的最终压力超过P值呢？回答是否定的。因为考虑到液压油的压缩性，压制缸的压力上升与时间有关。不论用压力控制或时间控制都可以将此压力值控制在调定范围以内，除非控制元件失灵。 但也不要把I值提得过高。因为提高I值意味着经过增压器进入压制油缸的高压油流量进一步降低，从而使增压时间延长；考虑到系统起码在下述接触面上存在泄漏：充液阀RP1、高压隔载阀RP2、压制活塞密封、增压器大小直径处密封。每一接触面泄漏流量与压力成正比，而泄漏量（液体的体积）又是泄漏流量对时间的积分。所以延长增压时间，必须会增加总的泄漏量，从而增大能量的消耗和系统发热。故不建议K值过大。 2.2 增压缸直径及行程 在不考虑泄漏的条件下，增压器输出的高压油的体积V应满足两个要求： （1）使压制活塞下降S3，完成粉料的最终压制。此部分高压油体积V1=A1S3(A1为压制油缸面积)。S3值非常小，设计时可取1mm左右； （2）考虑液压油的压缩性，若使压制缸上腔压力由P0增到P，必须输进V2体积的高压液体。根据水力学原理有： V2=β*V0*ΔP
WJ 中国兵器工业总公司部标准 WJ 1974-90 涡轮增压器试验方法 1991－05－06发布1991－07－01实施 中国兵器工业总公司批准
中国兵器工业总公司部标准 WJ 1974-90 涡轮增压器试验方法 1.主要内容与适用范围 本标准规定了装甲车辆用内燃机废气涡轮增压器（以下简称＂增压器＂）台架试验的一般方法． 本标准适用于装甲车辆用内燃机增压器的定型、出厂、抽验和验收试验．其它军用车辆内燃机增压器的上述试验也可参照执行． 2.引用标准 WJ 1973-90 涡轮增压器通用规范 GB 2624 流量测量节流装置 3.术语 3.1标准环境状况 大气压力P0：100kPa(750mmHg) 环境温度T0：298K(25℃)． 3.2增压器自循环 增压器利用本身压气机的压缩空气，经加热后输入涡轮作功，涡轮又驱动压气机继续输出压缩空气，使增压器连续运转称为增压器自循环． 3.3压气机喘振和喘振流量 压气机转速不变，当其流量减少到某一值时，压气机进口气流温度突然升高，压气机出口气体压力波幅激增，气流振荡并伴有异常噪音，使压气机不稳定工作，这种工况称为压气机喘振．该工况点的流量称为压气机的喘振流量． 3.4压气机堵塞和堵塞流量 压气机转速不变，当其流量增加到某一值后，其增压比、效率大幅度降低，压气机流量不再增加，这种工况称为压气机堵塞．该工况点的流量称为压气机堵塞流量． 3.5增压器润滑油供油量特性试验 标定转速时，在不同的油压下，测定增压器润滑油流量随润滑油进油温度而变化的试验称为增压器润滑油供油量特性试验． 3.6增压器超速超温试验 中国兵器工业总公司1990－05－06发布1991－07－01实施
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
内燃机与增压器的匹配设计 【摘要】随着经济的高速发展，国内高档汽车的增加，涡轮增压器被广泛使用，通过对涡轮增压器的工作原理的了解，采取正确使用、安装及检测方法，可以增加其使用寿命。 【关键词】增压器涡轮增压新技术装配 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，日本的很多厂家喜欢使用Turbo技术，典型代表是富士系列和三菱EVO。在欧洲最早把Turbo引入到汽车上来的就瑞典的Saab，后来沃尔沃也开始使用增压技术。德国也有两家车厂喜欢用涡轮增压，即奥迪和保时捷，代表车型是RS6和911Turbo。随着国内汽车产业的迅速发展，汽车饱有量的增加，现今涡轮增压技术已经不再只运用于高档汽车，在中、低档汽车中也被广泛使用。现代涡轮增压器也改变了人们对汽油机的看法，涡轮增压器已经成为提高动力性能的主流方向。 增压技术及增压方式 增压技术 所谓发动机增压技术是利用增压器将空气或可燃混合气进行预压缩，再送入气缸的过程。增压后，每循环进入气缸的新鲜空气充量密度增大，使实际充量增加，从而达到提高发动机功率和改善经济性的目的。 增压方式的分类 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。 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。 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，相应增加燃料量就可以增加
第三章实验装置设计 在上一章我们已经详细论述了压气机实验装置的实验原理，方案选择，还有实验装置的动力来源。在这一章里，我们将详细介绍实验台各个系统的设计过程，整个实验装置包括实验装置总体布局、本体设计、冷却润滑系统、燃烧点火系统等。 §3.1 实验装置总体设计 一.实验装置总体布局 根据压气机实验原理和我们选择的实验方案，我们设计了如图3-1所示的实验系统原理图，实物图3-2。 由于实验台以压气机的测试为主，同时又可以做燃气透平与零功率燃气轮机特性测试实验，如下阐述我们的总体布局方案。 首先，压气机特性测试过程中，压气机与涡轮透平部分由阀门2切断，也就是上图中阀门2关闭，涡轮透平依靠外部气源作为动力来启动并升速，这样就可以带动压气机运转。测试过程中，压气机采用出口流量调节，依靠调节阀门1不同的开度来实现不同的工况状态（阀门1直通大气）。在每一个工况条件下，可以通过调节外风源的流量大小来实现恒转速，也就是调节阀门3的开度。理论上，这样通过测量压气机进出口空气的温度、压力和流量，以及压气机的转速，压气机的特性曲线就可以完成了。但是如果仅靠外部气源，需要外部气源提供很高的压力，才能使压气机和涡轮机的转速升高到60000rpm，这样也是很不经济的，而且也不宜实现。为此，我们是这样来实现的：如图所示，在涡轮机前我们增加了 燃烧室，当具有一定压力的空气进入燃烧室后，通过喷油点火燃烧的办法来提高温度变成高温燃气，提供透平膨胀功率，从而提高透平的转速和功率。通过调节喷油量和改变空气流量我们将比较容易的控制转速等实验参数，如此就可以达到实验的基本条件了，进行压气机的特性实验。[5] 实验装置还可以做另外的一组实验，即燃烧室和零功率燃气轮机特性实验，过程如下：阀门1全开，阀门2全关，开启阀门3使涡轮机开始升速，到一定的转速后，喷油点火燃烧，逐渐开大阀门3增加空气流量，同时逐渐增加喷油量，这样压气机的转速也在逐渐升高，当观测到压气机转速稳定到一定转速而压气机出口压力基本等于外气源的压力时，逐渐关闭阀门1，开阀门2，同时关闭阀门3，这时涡轮增压器就转成自循环工作，而成为零功率燃气轮机。
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
涡轮增压器的类型、升级及车主关心的问题 -------------------------------------------------------------------------------- 汽车要跑得快，就必须要有强劲的动力。目前汽车的动力系统可粗分为自然进气系统及增压进气系统两大类。在欧洲跑车中，除了宝马汽车公司依然坚持使用自然进气发动机外，其他各汽车公司为了提升车辆的动力性能，纷纷采用增压系统，例如：奔驰跑车使用机械增压系统，绅宝汽车则为涡轮增压的开山鼻祖。近年日系汽车也开始大量采用涡轮增压技术。 自然进气系统没有安装任何形式的增压器，只是利用活塞下行所产生的负压来吸进混合气。虽然自然进气系统通过可变气门正时系统能够得到较大的马力输出，但动力的提升很有限。为了有效增加发动机的输出功率，采用增压系统可说是最有效的方式。 发动机增压就是利用专门的增压器增加进入气缸之前的空气（或可燃混合气）压力，使空气（或可燃混合气）密度增加，以增加进入气缸的空气（或可燃混合气）质量而提高发动机功率。因此，增压是提高发动机升功率和输出功率、改善经济性、节约能源的一项有效措施。 一、增压器的类型 增压器一般由驱动部分和压气机部分组成。最常见的发动机增压系统有机械增压与废气涡轮增压两种。 1、机械增压 发动机以机械方式驱动机械增压器进行增压，称为机械增压。当发动机采用机械增压时，通常由发动机曲轴通过齿轮驱动增压器。增压器一般采用离心式或罗茨压气机，个别的采用螺杆式压气机。近年来，在国外也开始采用新型的机械涡旋式增压器。因为驱动压气机消耗了发动机一定的输出功率，所以机械增压发动机的热效率不一定得到改善，有时反而比非增压内燃机还低些。选择增压压力时，首先要保证能达到所要求的平均有效压力，其次要获得尽可能低的燃油消耗率。担这两个要求对于机械增压来说常常是相互矛盾的。如果追求平均有效压力，则必然导致机械效率降低，燃油消耗率升高。因此，增压压力值的选取应在功率和燃油消耗率两者之间寻求最佳的妥协方案。 机械增压系统目前在欧洲车上用得较普遍。由于机械增压的增压机是在曲轴的带动下持续地运转，因此不动产生像涡轮增压的涡轮迟滞现象。机械增压虽然只能提升约10%20%的动力输出，但平顺连续性是涡轮增压发动机所不及的。 2、废气涡轮增压 利用发动机废气能量驱动涡轮增压器，称为废气涡轮增压（简称涡轮增压），如图所示是废气涡轮增压系统。废气涡轮增压的特点是在涡轮增压器和发动机之间没有机械连接。它们之间靠气路相通。因为压气机消耗的功是涡轮从废气中回收的一部分能量，所以涡轮增压发动机不仅可以增加发动机的功率，而且可以提高
现在市面上很多的产品都叫液压增压器，那什么样的产品叫液压增压器好呢？什么样的产品不适合叫液压增压器呢？德思宏液压工程师整理了相关资料，给出以下定义。 液压增压器本质上就是液压增压缸，是一种利用两腔活塞（柱塞）作用面积不相等，通过气体或液体驱动大面积活塞（柱塞）运动，推动小面积活塞（柱塞），使小活塞区域的高压腔液体转换为高压或超高压液体的液压元件。 其特点是： 1、高压腔的压力被提高了； 2、驱动介质、被增压的介质，可以为同一介质，也可以为不同介质； 3、整个系统压力和流量等控制可以通过控制驱动的介质，也可以通过控制输出的介质，这样可以减少或省去高压部分的液压控制元件； 4、被增压的介质在未被增压前也应用于系统中。 下面用其他类似液压增压产品与其对比来区分： 1、液压增压缸与液压增压器的区别 原理上基本没区别
如下图所示，A口输入低压液体，C口卸荷，B口输出被增压的液体。 这种产品做的比较小的时候，我们通常称它为液压增压器，做的比较大的时候，通常称液压增压缸。从定义来看，都可以叫液压增压器，没什么区别。 2、高压液压泵与液压增压器的区别 如下图所示三柱塞式液压增压器。
这种增压器市场上暂未发现，属于研究阶段，原理有些像轴向柱塞泵，那怎么区分柱塞泵和液压增压器呢？第一、高压柱塞泵的驱动为电机或液压马达或气动马达，单个柱塞泵不符合定义第2条,无法被气体或液体直接驱动； 现在有种液压马达增压器，原理图如下
原理是通过低压系统的一部分液压油驱动了右边的液压马达，液压马达带动左边的高压马达，使其压力提高。这种符合定义，也可以称为液压增压器。限于现在液压马达或泵的最大压力，这种产品最大输出压力一般不会超过31.5MPa。 3、气驱液体增压泵与液压增压器的区别
设计文件 名称：ZN250C 涡轮增压器出厂试验规程 代 号： LGYW-01-09 编制：审核：批准： 中国北车集团 大连机车车有限公司 增压器分厂 2005 年09 月25 日
根据GB/T13410-92《船用柴油机涡轮增压器技术条件》对增压器设计要求制定本规程。 1.测试设备和仪表 1.1增压器试验台的气、液压管路及各密封连接处均不许泄漏。 1.2试验用测试仪表应经检验部门定期校验合格方可使用。 1.3试验台使用各种测试仪表应符合表一规定。 2平台试验 2.1准备 2.1.1增压器外观检查状态良好。 2.1.2将增压器安放在试验台上，拨动增压器转子，应运转灵活无碰擦声，连接油管水管、涡轮及压气机端进口法兰，连接测速导线及测速器测头。
2.1.3打开稳压电源，各仪表预热10-15分钟。 2.1.4预热滑油，保证滑油出口温度大于40C。 2.2增压器试验运行条件：ZN250C型 涡轮进口温度：< 700 C 润滑油进口温度：40~75C 润滑油出口温度：< 100C 润滑油进口压力：0.35~0.5MPa 冷却水出口温度：< 95 T 润滑油牌号：铁路柴油机四代油 2.3试验内容 2.3.1初运转试验 用外风源吹或自循环方式进行磨合运转，持续时间不少于20min，检查增压器各连 接处紧固程度，密封及运转情况，不得有泄漏现象。检查测量仪表是否准确、可靠。 2.3.2自循环试验 冷吹后点火并车进行自循环试验，调节燃油供油量，使增压器稳步升速，试验工况见表二。 表二 以上各工况运转5分钟后，采集全部试验参数。（标准大气条件：25C, 0.1MPa，转速允差土100r/min）。在标定工况点运行1小时，分别记录增压器的各项参数，运转中不得有异常现象。 2.3.3与柴油机匹配点性能试验 调节自循环阀，使压比（P K/ P T ）达到表三中的值，保持增压器转速符合表三中的值，运转5分钟转速稳定后，采集试验数据 表三
匹配试验中常见问题的处理及注意事项 一、增压器匹配试验中常见问题及处理方法： 1.增压压力低 原因①：发动机进排气系统漏气 解决方法：检查发动机管进排道系统是否漏气； 原因②：执行器开启压力过低或执行器弹簧弹性系数过小 解决方法：调整执行器开启压力，以发动机要求为准调紧执行器套管； 换弹簧弹性系数偏大的执行器。 原因③：增压器本身漏气 解决方法：检查压壳、轴承体和涡轮箱特别是放气阀门孔是否漏气；原因④：发动机进排气系统阻塞 解决方法：检查发动机管道系统增压器压气机端是否阻塞； 原因⑤：增压器选型问题 解决方法：增压器涡轮转子选择过大，换小涡轮转子方案；涡轮箱流通能力偏大，换流通能力偏小涡轮箱。 压气机叶轮选择过大，换小叶轮方案，扩压盘选择过大，换小扩压盘方案。 原因⑥：发动机功率低和扭矩小 解决方法：发动机故障或增压器方案选型不当。 2.排温高 原因①：执行器开启压力过低或执行器弹簧弹性系数过小，阀门开启幅度过大 解决方法：调整执行器开启压力，以发动机要求为准调紧执行器套管； 换弹簧弹力大的执行器。 原因②：涡轮端选择问题 解决方法：检查阀门是否漏气； 更换涡轮端流通能力大方案。 3.高速性能差
原因①：压气机端选择过小 解决方法：换叶轮进出口加大或叶高加大方案。 原因②：涡轮端选择过小。 解决方法：更换涡轮端流通能力大方案。 原因③：执行器开启压力过低 解决方法：调整执行器压力，以适合发动机要求为准。 4.低速性能差 原因①：压气机端选择过大 解决方法：换叶轮进出口减小或叶高减小方案。 原因②：涡轮端选择过大。 解决方法：更换涡轮端流通能力小或小涡轮转子方案。 原因③：阀门关闭不严。 解决方法：检查阀门是否关闭严实，关闭不严必须更换新的涡轮箱组件。 5.整体性能差 原因①：增压器选择存在问题 解决方法：更换新的方案或重新设计方案。 6.喘振（增压器出现强烈的颤动） 原因①：叶轮过大、涡轮端流通能力过小 解决方法：换叶轮小、涡轮端流通能力大方案。 7.堵塞（流量不再增加或增加很小，增压压力不再增加或增加很小） 原因①：叶轮过小、涡轮端流通能力过小 解决方法：换叶轮大、涡轮端流通能力大方案。 8.增压压力出现负压情况 原因①：进气管堵塞和空滤器堵塞 解决方法：检查进气管、空滤器，请主机厂工作人员清洗、更换。原因①：增压器进异物卡死或增压器转动很不灵活
摘要 目前，发动机广泛采用涡轮增压技术，增压已成为提高发动机动力性、改善其经济性和排放的有效措施，在车用发动机领域，汽油机也逐渐较多地采用涡轮增压技术。尤其对于小排量汽油发动机，采用涡轮增压技术更是得到了国内外的广泛关注。 本篇设计叙述了涡轮增压器的原理与各个组成部分参数的选取原则，通过计算，对涡轮增压器各个部分进行分析，设计主要内容包括：通过能量流动计算得出压气机叶轮设计参数，涡轮叶轮设计参数，压气机壳体设计参数，涡壳壳体设计参数，喷嘴环设计参数，中间轴的设计参数。 At Present，the engine design widely uses the turbocharging technology .The turbocharging has become the important measures in increasing the engine dynamic performance，improving the economics and the emission. In the vehiele engine area，the gasoline engine applies more and more tutbocharging technology. Especialy for the small displacement gasoline engine，the aplieation of turbocharging technology has drawn more and more attention both at home end abroad. The turbo charger has a marked compress effect when the engine runs in a high speed, it has an effective way on increasing the engine power. The turbo charger works depends on the outlet gas of engine which to press the power wheel connecting the shaft by which to let the press wheel run, then the press wheel pressurizes the inlet air send them into the pipe of the engine inlet system. By the calculation of the turbo charger the specification introduces the principle how to design the construction of the turbo charge. This specification mainly includes: achieve the press wheel date of design by the calculation of the heat circle, achieve the design date of the power wheel, design of the shells of the turbo charger, design of the inlet ring and the design of the middle shaft. Key word: turbocharger，engine，operating principle，handling Abstract Ⅱ 第1章绪论10 1.1 概述 1 1.1.1发动机进气增压技术简介 1 1.1.3 发动机进气增压的基本原理 2 1.2进气增压系统的分类及简介 5 1.2.1进气增压系统的分类 5 1.2.2进气增压系统简介 6 2.1涡轮增压器的工作原理10 2.2涡轮增压器设计的一般步骤10 2.3确定流量。12
增压器性能综合试验台 一、意义和必要性增压器各种特性的测试非常必要。 特别对新产品开发研制鉴定、老产品改进检测鉴定和定期抽查稳定质量三个 方面。这就需要若干个性能试验台。如要全部配全，要花费大量资金、 场地和人力。而且由于性能试验不是天天作。这种闲置浪费更是巨大。如果 将几种功能试验台集成在一个综合试验台上，则将是一种省地、省财、省人 的大好事情。经济意义很大。特别对于中小型企业来说，尤其如此。 二、可行性 对于中小型企业来说，建全套性能试验台没有必要。有些部分如气 源、台架、控制及数采集与处理完全可以共用的技术前提。而且也 不需要这些功能同时使用。 三、总思路将气源、台架、控制及数采集与处 理作成共用。只在某些系统和软件略加改动和添如便可 满足其要求。 四、功能 此试验台可完成国标规定的以下试验项目： （1）对压气机进行特性试验：（国标规定项目）测试压气机的进出口气体压力、温度、流量，涡轮进出口压力、温度、增压器转速，求出表示压气机压比、流量、效率、转速之间关系的压气机特性 （2）对涡轮机进行特性试验：（国标规定项目）测试压气机的进出口气体压力、温度、流量，涡轮进出口压力、温度、流量及增压器转速，求出表示涡轮机膨胀比、流量、效率、压头系数、转速之间关系的涡轮机特性
（3）对增压器润滑油供油量特性试验：（国标规定项目）测试不同工况增压器润滑油压力、温度、流量，求出压力特性、流量特性 （4）对增压器进行噪声、振动试验：（国标规定项目）测试不同工况增压器的噪声、振动，求出噪声特性、掁动特性。包括频谱分析。 （5）对增压器进行120h耐久热循环考核试验（国标规定项目）以考核其可靠性。 （6）对增压器进行自循环性能试验（国标规定项目） （7）可完成对增压器的超速破坏试验和包容试验（国标规定项目） （8）可进行增压器脉冲热疲劳试验，以以考核其可靠性。 （9）对增压器进行出厂试验 （10）对增压器进行无热风整体动平衡试验，可代替热风出厂试验 五、水平和特点 水平 （1）对特性试验中的工况实行自动程控（转速、流量或者压力）。也可进行隔室 电动手控。其它如风源、燃油供给及调节、各种进排气管道阀门开关调节、机油供给及温度调节、燃烧室点火等均可实现隔室电控。 （2）试验数据自动采集、处理、显示、存储和打印输出（特殊要求项目） （3）测试精度达到一级以上目前国内外末有此种类试型试验台，填补空白和领先水平。特点 精度高：测试精度高（各主要测试参数均在0.2%以内），控制精度高，在1% 以内。大大提高试验准确性、可信性。 自动化程度高：不仅试验数据采集、显示、存储、处理实现自动化，而且还可达到控制自动化。还可以自动生成试验报表和特性曲线，大大提高试验效率、试验
关于涡轮增压器的基本知识 一、涡轮增压器全称为柴油机废气涡轮增压器。它是利用柴油机排出的废气 的温度和能量来作功，推动涡轮的高速转动，从而使压气机把空气压力提高。 然后通过管道和中冷器的作用，使有压力的压缩空气降温和提高密度，再注入柴油机的气缸里面，使气缸里面有比平常更多的新鲜空气，从而可以柴油充分燃烧，也可以注入比平常更多的燃油，提高柴油机的功率。所以增压器是节能的环保的产品。一般装了增压器可以提高柴油机功率50%--100%以上。而柴油机可以在不增大体积的情况下，获得更大的动力。由于燃烧充分完整，排出的有害气体就少，有环保作用。 二、增压器按废气对涡轮的作用方向，可以分轴流式增压器和径流式增压器，燃气 推动涡轮的方向与轴一致的称为轴流增压器；燃气推动涡轮的方向与轴垂直的（直径方向）称为径流增压器。轴流增压器相对而言体积较大，径流增压器相对而言结构紧凑体积小，由于船舱内空间小，所以径流增压器更受欢迎。VTR 形式是轴流增压器，VTC和RR形式的是径流增压器。 三、增压器按轴承的支承方式分：内支承和外支承。就是轴承支承在涡轮和 压气叶轮两端的称为外支承；轴承支承在涡轮和压气叶轮之间的称为内支承。 内支承增压器相对而言体积要小一点，结构紧凑一点。外支承要大一点。VTR 形式是外支承增压器，VTC和RR形式的是内支承增压器。
四、 增压器按轴承的形式可以分：滚动轴承和滑动轴承。滚动轴承相对说可靠性好一点，有独立的油池和润滑系统。滑动轴承从理论上说更加平稳耐磨，但是对润滑油的要求更高，一般都是外供油，要保证一定的压力，还要保证润滑油的清晰度，不能有超过要求的杂质颗粒存在，否则就会引起轴承磨损和烧机。VTR 的是滚动轴承；VTC 、RR 及最新的TPS 、TPL 和MAN 的NR 的都是滑动轴承。滑动轴承还分全浮动轴承和半浮动轴承，VTC 4、RR 3都是全浮动轴承；而RR 1和ABB 最新的TPS 都是半浮动轴承。 五、 柴油机的排气经过燃进壳到增压器里面，增压器作为柴油机的一个重要部 件，必须满足与柴油机的连接。所以根据柴油机的需要和留给增压器的空间位置，增压器的燃气进气壳有各种形式的进口和位置。有轴向进气的，有径向进气的。有一、二、三、四个进口，还有大小不一的进口。都是为了满足柴油机
1、涡轮增压器与发动机的匹配概述 总的来说，发动机与增压器的匹配有三个方面，即发动机与压气机匹配、发动机与涡轮的匹配和压气机与涡轮的匹配。细分的话，应该包括：增压器的压气机、增压器的废气涡轮、发动机的排气管系统、发动机的进气系统、中冷器、空气滤清器、消音器、进排气配气相位、运转工况参数、环境参数等。 2、发动机对压气机的要求 a、发动机对压气机的要求： 1）、压气机不但要求达到预定的压比，而且要具有高的效率。即压气机效率越高，在同一增压压力时，空气温度越低，从而得到的增压空气的密度就越高，增压效果就越好。 2）、不同用途的发动机对压气机特性的要求也不同。对于发电用的固定式发动机及按螺旋桨特性工作的船用发动机一般的压气机特性均能满足要求，而车用发动机由于转速范围宽广，故就要求相应的压气机特性具有宽广的流量范围，而且要有较宽的高效区。 怎样评价发动机与压气机的匹配： 1）、需要经试验得出的压气机特性曲线，同时要有发动机各转速下耗气特性曲线，将发动机的耗气特性曲线与压气机的特性曲线相叠合就可以看出匹配情况。 2）、发动机的特性曲线应穿过压气机的高效区，而且最好使发动机的运行线与压气机的高效率的等效率圈相平行。对于车用发动机，则要求最大扭矩点正好位于压气机最高效率区附近。 如果发动机运行线整个位于压气机特性右侧，则表明所选的压气机流量偏小，使联合工作时压气机处于低效区工作，在这种情况下就要重选较大型号的增压器，或加大压气机通流部分尺寸，使压气机特性向右移动。 如果向反，发动机运行线整个偏于压气机特性左侧，则一方面发动机低转速时压气机效率降低，同时有可能出现喘振。在这种情况下就要重选择较小型号的增压器或减小压气机通流部分尺寸，使压气机特性向左移动。 3）、发动机的气耗特性线离开压气机喘振线有一定的距离。否则如发动机耗气特性曲线离喘振线太近或甚至与之相交的话，在联合工作时就可能出现喘振。 一般，要求发动机低转速的耗气特性曲线离开压气机喘振线的距离也即所谓的喘振裕度约为10%Gcmin（喘振流量）。 3、发动机对涡轮的要求 1）、在发动机整个运行范围内涡轮具有较高的效率。 2）、涡轮具有合适的流通能力，以保证提供给压气机所需要的功率。 4、压气机与涡轮的平衡条件为： 1）、转速相等，即nc=nt。 2）流量连续，对于单独运行的一台涡轮增压器，当管道无泄漏时通过涡轮的燃气质量流量应等于压气机流量与燃料之和，即Gt=Gc+Gf。 3）、功率平衡，在增压器稳定运行时涡轮的输出功率等于压气机消耗功率及机械损失功率之和，即Nt=Nc+Nm 5、涡轮增压器与发动机的匹配良好条件评价要求 1）、发动机运行范围内正处于压气机高效区，且离压气机喘振线有一定的裕度。 2）、发动机运行范围内不出现过高的排气温度。 3）、发动机运行范围内增压器转速ntc不超过极限值，也不出现过高的增压压力以致Pmax值。
涡轮增压器的工作原理和故障维修 一、发动机和空气增压系统的工作原理 在讨论涡轮增压发动机系统之前，先回顾一下内燃机的基本工作原理及其同空气增压系统的关系。内燃机是一种耗气机械，因为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，除了将黑烟和未燃尽的燃油排到大气中外，不会产生更多功率。发动机供油越多，黑烟就越浓。因此，超过空燃比极限后，增加供油量只会造成燃油消耗量过多、大气污染、废气温度升高，并使柴油机寿命缩短。由此可见，增加空气量的能力对发动机来说是多么重要。 涡轮增压器是一种利用发动机排气中的剩余能量来工作的空气泵。废气驱动涡轮叶轮总成，它与压气机叶轮相连接，如图1所示。当涡轮增压器转子转动时，大量的压缩空气被输送到发动机的燃烧室里。由于增加了压缩空气的重量，就可以使更多的燃油喷入到发动机里去，使发动机在尺寸不变的条件下而产生更多的功率。 图1 废气涡轮增压系统 二、空气增压系统的优点 涡轮增压有许多好处。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。