第十章内燃机的增压介绍

内燃机增压-基础、计算和设计内燃机增压-基础、计算和设计一、基础知识内燃机增压是指通过增加气缸进气压力来提高其效率。

在内燃机领域，通过增压可以有效提升发动机的功率密度，从而实现更强的动力输出。

内燃机增压技术最常用的方式包括涡轮增压和机械增压两种。

涡轮增压是利用废气能量驱动涡轮来增加进气量，从而提高气缸内的压力和进气效率。

而机械增压则是通过机械传动装置直接驱动增压器，使其提高气缸内的进气压力，从而达到增压效果。

二、计算方法在内燃机增压设计过程中，准确地进行增压计算是至关重要的。

首先需要确定目标功率和转速，然后根据气缸数量、气缸容积和进气系统的特性来计算所需的进气量和压力。

还需要考虑气缸压缩比、燃油类型和点火正时等因素，以保证增压系统在不同工况下的稳定性和性能。

在涡轮增压系统中，需要考虑废气能量的大小和涡轮的匹配性，以及增压系统的惯性和动态响应特性。

而在机械增压系统中，需要考虑增压器的效率和传动装置的功耗，以及增压系统的可靠性和维护性。

三、设计要点在内燃机增压系统的设计中，需要注意以下几个关键要点：1. 进气系统：合理设计进气道和进气歧管，以确保气缸获得充分的进气量和压力。

2. 废气系统：合理设计排气管道和涡轮位置，以确保废气能够有效驱动涡轮，并尽量减小排气阻力。

3. 控制系统：采用合理的增压压力控制装置和排气压力泄放装置，以确保增压系统在不同工况下的稳定性和响应性。

4. 散热系统：合理设计增压系统的散热装置和冷却系统，以确保增压器和进气温度在可控范围内。

四、个人观点内燃机增压技术在现代发动机领域具有重要的意义，不仅可以提高发动机的动力性能，还可以改善其燃油经济性和排放性能。

随着新材料和新工艺的不断应用，内燃机增压技术也将迎来新的发展机遇，未来的增压系统将更加高效、轻量化和智能化。

总结内燃机增压技术是现代发动机领域的重要趋势之一，其设计和计算需要考虑诸多因素。

合理的增压系统设计可以提高发动机的功率密度和燃油经济性，从而实现更加高效的动力输出。

内燃机的增压技术摘要：内燃机的增压技术现在已经得到了广泛的应用，对于提高内燃机的经济性和动力性起着相当关键的作用。

内燃机的增压需要利用专门的增压系统，在进气过程中采用强制的方法，以一定的压缩比，将更多的新鲜充量送入气缸内，更多的燃料可以与其混合燃烧，产生更多的热量，输出更高的输出功率。

本文主要介绍了内燃机的多种增压方式，分析了内燃机增压的特点，并详细阐述了废气涡轮增压的工作原理和分类。

关键词：内燃机增压增压方式废气涡轮中图分类号：tk4一、概述内燃机性能的改善的过程中，提高内燃机功率，尤其是提高内燃机升功率，是十分重要的一项措施。

内燃机所能发出的最大功率是主要根据气缸内燃料所能放出的热量决定的。

如果进入气缸前，空气经过压缩，则发动机进气密度增大，在相同的气缸容积内，可以有更多的新鲜空气与燃料进行混合。

因此采用增压的方式后，每循环的供油量可以大大地增加，内燃机也可以获得更大的功率，改善了内燃机的性能。

二、内燃机的增压方式1、机械增压机械增压是使用曲轴带动一组机械传动设备来驱动压气机进行工作的。

机械增压系统的结构较为复杂，增压比小，输出功率也较小。

但近几年，机械增压技术重新有了新的应用与发展，主要原因有：1）现代制造工艺水平有了较大改进，为机械增压提供了良好的技术环境。

2）小排量的发动机在采用废气涡轮增压时有较大难度，采用机械增压更为适合。

3）机械增压的加速响应性能好。

2、废气涡轮增压废气涡轮增压使用用排气过程中所排出废气的剩余能量来驱动压气机工作的。

因为废气涡轮增压利用了排气能量，所以既可以使内燃机功率输出变大，又一定程度的减少了燃油消耗率。

使得内燃机的经济性与动力性都有所提高。

3.、除了上述两种增压方式外，还有复合增压、气波增压、动力涡轮增压等应用较少的增压方式。

三、废气涡轮增压器1、废气涡轮增压器工作原理在内燃机中，燃料所供给能量的20～45%都是由排气带走的。

废气涡轮增压很好地利用了排气的能量来提高内燃机功率。

汽车工业的快速发展给人们生活带来便利的同时也产生了能源与环境问题。

近年来，节能、能源与环境相容问题成为备受关注的重大科学问题。

而内燃机作为汽车动力的问题的根本所在，因此改善汽车性能的关键在于开发内燃机节能减排技术。

而内燃机的增压技术通过提高内燃机的进气量，有效降低了内燃机的燃油消耗，改善了内燃机的排放性能，是新时代内燃机节能减排的核心关键技术之一。

一、内燃机增压的技术背景、现状与未来随着我国国民经济实力的增长和人民生活水平的提高，汽车的市场需求不断扩大，汽车工业开始不如蓬勃发展的阶段。

然而，摆在面前的不止是机遇，更多的是挑战，如何解决好发展过程中的能源与环境问题成为当前汽车工业面临的两项难题。

一直以来汽车发动机以石油作为主要的燃料来源，但是，石油资源具有不可再生性，连续开采已使得石油资源日益枯竭。

此外，尾气排放带来的环境污染问题也是汽车工业急需解决的问题，制定并实施汽车尾气排放标准是一项较为有效的控制措施。

在能源与环保的双重压力下，我国内燃机行业引进了许多先进的技术。

就内燃机而言，内燃机增压技术等先后应用到实际的生产生活中，其技术可以有效改善内燃机的燃油经济性，降低废气污染的排放。

进入二十一世纪，世界内燃机技术的研究重点与目标趋向于节能和二氧化碳减排取代排放控制的方面上。

因此内燃机增压技术正处于上升趋势，而且国际上内燃机的增压性能近年来已经有了很大的提高，其增压的内部流动的基础理论与机制有了巨大的进步，研制、设计、和试验内燃机的技术得到了很大的革新。

二、内燃机增压的概念与意义简单的来说，内燃机额增压技术就是通过提高内燃机的进气压力来增加内燃机功率的措施。

那么我们首先想到的问题就是：采用内燃机增压的措施有什么好处呢，或者说采用内、内燃机增压技术可以改进什么性能呢。

下面我们就来回答这个问题，其原因是这样的：当我们提高内燃机的进气压力时，可以增大进入汽缸的空气密度，使得进入汽缸的空气量增加，这样就可以燃烧更多的燃料，从而极大的提高内燃机的功率，而且还能改善内燃机的燃料经济性。

1、什么是增压度？如何划分增压度？车用发动机的增压度一般多大？增压度是指发动机在增压后功率的增加量与增压前的功率之比。

增压度小于1.9者为低增压；在1.9-2.5之间为中增压；在2.5-3.5之间为高增压；大于3.5为超高增压。

汽油机为0.1-0.6；柴油机为小于2.5.2、什么是增压比？如何用增压比来确定发动机的增压程度？增压比为压气机出口与进口压力之比。

增压比小于1.6为低增压；在1.6-2.5为中增压；大于2.5为高增压。

3、按工作原理分进气增压系统的分类有哪些？按工作原理分进气增压系统的分类有：机械驱动式增压系统；废气涡轮增压系统；复合式增压系统；进气谐波增压系统；其他增压系统（包括气波增压系统、冲压式增压系统）4、柴油机、汽油机的增压度受哪些因素限制？柴油机的增压度受最高功率、运行范围、车辆动力性、经济性、排放和成本等多方面的限制。

汽油机的增压度不仅受机械负荷和热负荷的限制，而且受爆震燃烧的限制。

5、增压发动机有哪些技术特点？1进气增压可以提高发动机的升功率；2功率相同时，发动机的空间尺寸减小，质量减轻，这有利于提高车用发动机的经济性；3通过增压器的合理设计，可以将扭矩特性改进为低速高扭矩，这对车用发动机非常有利；4在达到额定输出功率时，摩擦损耗相对较小，在部分负荷时，增压发动机的工况更接近最大效率设计工况点；5可通过增压度来弥补随行驶地区海拔高度升高而导致的功率下降；6降低噪声；7通过增压可以降低有害气体的排放；8机械损失减少。

7、机械式增压系统有何结构特点和性能特点？在机械式增压系统中，增压器的压气机转子由发动机曲轴通过带、齿轮、链等传动装置驱动旋转，从而将空气压缩并送入发动机气缸，达到增压的目的。

因此，增压器呀消耗发动机曲轴的有效功率。

8、机械式增压器有哪几种形式？机械式增压器有挤压式和流动式，挤压式又分为活塞式、螺旋式、叶片式、转子式、机械离心式、机械轴流式等形式。

9、10、对照下图说明其结构及功能左图：1-进气道：将气流有秩序地导入压气机的工作叶轮进行压缩；2-压气机叶轮：工作旋转时使空气在离心力的作用下受到压缩并甩向工作叶轮外缘，使空气得到能量，从而使空气的温度、压力和流速都增加；3-扩压器：使流经叶轮后的气流速度降低，从而进一步增加气体的静压力；4-压气机壳：收集从扩压器中流出的空气，并输向发动机进气管，同时继续压缩气体，使从扩压器出来的气体再一次降低流速一挺高气体的静压力。

内燃机增压（大家好好看~）来源：杨勇YY╄→丗堺的日志第一章1.内燃机增压的分类及其特点答：（1）机械增压系统（增压器由内燃机的曲轴，通过机械传动系统直接驱动，称为机械增压系统；增压器常用罗茨式压气机或离心式压气机；机械增压系统通常作为扫气或低增压用，一般用于小功率内燃机）（2）废气涡轮增压系统（离心式压气机由内燃机排出的废气驱动涡轮来带动，称为废气涡轮增压系统；它的结构简单，工作可靠，适宜于专业工厂大批量生产，能保证质量，降低成本，又由于它利用了废气的一部分能量，因而可提高内燃机的功率及改善内燃机的经济性）（3）复合增压系统（除了采用废气涡轮增压器外还装有机械增压器，称为复合增压系统；复合增压系统能保证在起动和低转速负荷时仍有必需的扫气压力，它有两种基本形式：一种是串联增压系统，一种是并联增压系统）2.复合增压的两种形式。

串联增压系统，并联增压系统。

3.涡轮增压中二级增压的定义。

混流涡轮与混合涡轮增压器的各自特点。

空气经两台串联的涡轮增压器压缩后进入发动机，这类增压系统成为二级涡轮增压。

混流涡轮:这种涡轮的性能特点介于轴流式涡轮和径流式向心涡轮之间，与径流式向心涡轮相比，径向尺寸较小但轴向尺寸较大，其通流能力和效率明显提高。

混合涡轮: 该增压器不仅能利用柴油机废气驱动增压器，而且能够发电。

第二章1.气体动力学基本方程组的几个假设条件。

（1）将气体看成是理想的，忽略粘性力的影响;（2）将过程看成是绝热的，忽略热传导的影响；（3）在高速气流中，重力的作用比惯性力小的多，忽略重力的作用；（4）将气体当做是完全气体（在热力学中称为理想气体）2.定义：绝热过程，连续方程，能量方程，欧拉方程，动量方程，状态方程，声速，滞止参数，临界参数。

绝热过程: 系统和外界之间无热量交换的热力过程。

连续方程：如果管道流动是定常量，根据质量守恒定律，有ρ1u1A1=ρ2u2A2 这是通用的连续方程。

能量方程：加入热量q+对系统所做的功=系统能量的增加欧拉方程：将牛顿第二定律（力=质量*加速度）应用于运动流体，以单位质量来推导，所得到的方程，即为欧拉方程。

内燃机增压技术1. 增压的定义内燃机增压——就是借助于装在发动机上的专用的增压装置，预先压缩进入气缸的空气，以提高进入气缸的充气密度。

2. 增压的目的和作用内燃机增压的目的主要在于提高发动机的动力性，并降低排放，不在于提高经济性。

（1）动力性和经济性的影响：根据公式，发动机增压后，升功率NL 将与ηi 、ηm 、ρs 、ηv 的乘机成正比增加。

燃油消耗率be 有所降低，燃油经济性得以改善。

（2）排放性能的影响A ．柴油机排放性能的影响CO ：增压后，燃料雾化、混合均有所改善，CO 消除反应加快，CO 含量有所减少HC ：较非增压富氧，缸内温度较高，燃烧反应加快， HC 消除反应增强， HC 减少NOx ：对于自然吸气柴油机，如果只简单地采用增压措施，可能会因为过量空气系数增大和燃烧温度的升高而导致NO 增加PM ：增压后，可显著增大进气密度，过量空气系数α增加，PM 排放降低n N s v m i L ρηηαη∝mi e b ηη1∝噪音：燃烧噪音、进排气系统噪音和机械噪音减小B：汽油机排放性能的影响NO X：混合气温度升高，燃料雾化、蒸发得到改善，并配合降低压缩比降低燃烧温度，使NO X减少。

HC：排气温度升高,未燃HC 在排气管及涡轮中继续氧化反应, HC排放量减少。

CO:排气温度高，CO的氧化在后续过程中继续进行，CO排放减少。

3.增压的方式（1）机械增压机械增压器：由发动机曲轴经齿轮增速器驱动，或由曲轴齿形传动带轮经齿形传动带及电磁离合器驱动（2）排气涡轮增压单级涡轮增压一台涡轮和一台压气机组成的或几台涡轮增压器并联的涡轮增压系统。

二级涡轮增压空气经两台串联的涡轮增压器压缩后进入气缸的增压方式。

涡轮增压器：由涡轮机和压气机构成。

将发动机发出的废气引入涡轮机，废气的能量推动涡轮机叶轮旋转，并带动与其同轴安装的压气机叶轮工作，新鲜空气在压气机内增压后进入气缸（3）气波增压利用内燃机废气能量使进入气缸的气体增压。

一、增压器概况内燃机是通过将进入燃烧室的燃油和空气混合燃烧，把产生的热量转换成机械能做功。

增压就是通过对进入内燃机的空气进展压缩，提高空气的密度和平均有效压力，从而改善内燃机的经济性、提高功率、满足排放法规要求保护环境。

在高原地区，由于空气密度小、空气中氧的含量低，内燃机吸入氧气的量较平原地区低，功率因此降低；增压后，内燃机的功率可以补偿到与平原地区具有一样水平。

涡轮增压器就是利用内燃机排气能量驱动涡轮带动压气机进展增压。

涡轮增压器安装在发动机排气管上，直接与高达500~700°C的内燃机废气接触，标定工况下转度高达 60000~202300 转/分.带有放气阀的涡轮增压器兼顾凹凸速性能，低速扭矩大、爬坡力量强、加速快速。

放气阀与涡轮增压器的空气出口处相连，由增压压力掌握其开启与闭合。

放气阀翻开后，局部发动机废气不通过涡轮机直接进入排气管，从而掌握增压力、限制气缸内的爆发压力、防止发动机机械负荷超过允许值。

废气涡轮增压的优点1、提高发动机燃油经济性：柴油机尤为突出，现代涡轮增压轿车柴油机已使燃油经济性改善 50％；对提高汽油机效率也格外明显，承受增压技术以后汽油机效率可达 37％。

2、提高额定功率：增压技术是提高发动机功率最有效途径。

3、提凹凸速扭矩：承受带放气阀涡轮增压器和变喷嘴涡轮增压器，可改善中、低速时发动机扭矩，提高发动机动力性能。

4、削减有害气体排放：增压技术可以全面改善发动机性能，削减发动机有害气体排放。

5、削减温室气体排放：CO2 为温室气体，其排放与燃油耗成正比，承受增压技术，发动机效率可以得到提高，从而降低CO2 排放。

6、整车响应性得到改善：通过特别设计进气系统，改善空气动力效率，可以改善其响应性。

7.高原功率恢复：我国广袤大地幅员宽广，但大局部是地处高原，我国有一半以上的汽车在高原行弛。

高海拔地区平均每上升1000m，内燃机功率下降 8％左右，增压发动机可解决高原功率恢复。