涡轮增压器的原理使用参考资料
- 格式:doc
- 大小:96.00 KB
- 文档页数:17
了解涡轮相关知识点总结一、涡轮的基本原理涡轮是利用流体流动动能转换为机械功的一种机械装置,它的基本原理是利用流体的动力通过叶片对转子产生动力,带动轴上的工作机械或者发电机等设备,最终实现能量转换和利用的目的。
涡轮的基本原理可以分为以下几点:1. 流体动力学原理。
涡轮的基本原理是利用流体的动能通过叶片对转子产生动力,实现能量转换的目的。
流体经由叶片进入转子,产生动能,并通过转子带动输出轴旋转,最终实现能量转换的目的。
2. 质量守恒和能量守恒。
涡轮的工作原理是基于质量守恒和能量守恒定律的,流体在叶片的作用下产生动力,实现了质量守恒和能量守恒的原理。
3. 动能转换。
涡轮通过叶片对流体的动能进行转换,使流体的动能转换为机械功,实现了能量的转换和利用。
二、涡轮的结构涡轮的结构一般包括转子、定子、叶片、进口、出口、轴承等部分,具体结构如下:1. 转子。
涡轮的转子是涡轮发电机的核心部件,由转子轴、转子叶片、转子外壳等部分组成,承担了流体动能的转换和输出任务。
2. 定子。
涡轮的定子一般由定子外壳、导向叶片等组成,起到定位和引导流体的作用。
3. 叶片。
叶片是涡轮的重要组成部分,由于叶片的结构和材料不同,涡轮的工作性能也将产生明显的差异。
4. 进口。
涡轮的进口是流体进入涡轮的通道,叶片通过进口的流体动能,实现能量转换。
5. 出口。
涡轮的出口是流体的出口通道,也是流体的能量输出通道。
6. 轴承。
轴承是涡轮的支持和转动部件,承担了转子的转动和受力的任务。
三、涡轮的工作过程涡轮的工作过程一般包括流体进口、叶片作用、流体动能转换、转子输出等几个阶段:1. 流体进口。
流体通过进口进入涡轮,流体的动能由叶片接收和引导,叶片将流体的动能传递给转子。
2. 叶片作用。
流体进入叶片后,叶片对流体产生动力,流体的动能将迅速增加。
3. 流体动能转换。
通过叶片的作用,流体的动能得到了转换和提升,部分动能将转移到转子上。
4. 转子输出。
流体的动能最终将通过转子输出,转子带动输出轴旋转,实现了动能的转换和利用。
汽车涡轮增压工作原理
汽车涡轮增压是一种利用废气能量来提高发动机进气密度和增加功率输出的技术。
在涡轮增压系统中,主要包括涡轮增压器、废气涡轮和增压空气冷却器。
工作原理如下:
1. 发动机排气进入涡轮增压器:废气通过排气管流入涡轮增压器的涡轮轮胎,在喷嘴的作用下将涡轮轮胎推动转动。
2. 涡轮增压器压缩空气:涡轮轮胎转动带动增压器的压气轮通过压缩空气进而提高进气密度。
3. 压缩空气进入发动机:增压的空气通过冷却器冷却后进入发动机气缸内,与燃料混合后进行燃烧,从而产生更大的动力输出。
4. 控制系统调节压力:涡轮增压器的增压程度由控制系统根据发动机转速、负荷和需要的功率输出调节,确保引擎正常运行。
5. 提高燃烧效率和动力输出:通过增加进气密度,涡轮增压系统能够提高燃烧效率,并使发动机在相同体积下输出更大的功率,从而提高汽车的加速性能和行驶性能。
总之,涡轮增压通过利用废气能量来提高进气密度,进而提高发动机的燃烧效率和功率输出,使汽车在保持轻便结构的同时获得更高的性能表现。
涡轮增压器工作原理涡轮增压器是一种常见的发动机增压装置,通过利用废气能量来提高发动机的进气压力和进气量,从而增加发动机的输出功率和扭矩。
本文将详细介绍涡轮增压器的工作原理。
一、涡轮增压器的基本结构涡轮增压器由涡轮和压气机两部分组成。
涡轮是由多个叶片组成的转子,通过废气的冲击力使其高速旋转。
压气机则是由多个叶片组成的转子,通过涡轮的动力将空气压缩,增加进气压力。
二、涡轮增压器的工作原理1. 废气驱动涡轮旋转:当发动机燃烧完燃料后,产生的废气通过排气管进入涡轮增压器。
废气的高温高压状态使得涡轮叶片所受到的冲击力增大,从而使涡轮高速旋转起来。
2. 涡轮带动压气机压缩空气:涡轮的旋转动力通过轴传递给压气机,压气机中的叶片将进气进行压缩。
由于涡轮的旋转速度非常高,因此压气机可以将进气压力大幅度提升。
3. 压缩空气进入发动机:经过压缩的空气进入发动机的进气道,与燃料混合后进行燃烧。
由于进气压力的增加,燃料的燃烧更加充分,从而提高了发动机的输出功率和扭矩。
三、涡轮增压器的优势和应用1. 提高发动机功率:涡轮增压器可以通过增加进气压力和进气量来提高发动机的输出功率和扭矩。
这对于需要提高动力性能的汽车和船舶等应用非常重要。
2. 提高燃油经济性:由于涡轮增压器可以提高发动机的燃烧效率,使燃料得到更充分的利用,从而减少燃油消耗。
这对于节能减排和降低运营成本非常有益。
3. 改善高原性能:涡轮增压器可以通过增加进气压力来弥补高原地区气压较低的影响,提供更充足的进气量,从而使发动机在高海拔地区具有更好的性能。
4. 适应不同环境:由于涡轮增压器可以根据发动机负荷的变化自动调整进气压力,因此在不同海拔、气温和负荷条件下都能保持较为稳定的增压效果。
总结:涡轮增压器通过利用废气能量来提高发动机的进气压力和进气量,从而增加发动机的输出功率和扭矩。
其工作原理包括废气驱动涡轮旋转、涡轮带动压气机压缩空气以及压缩空气进入发动机等过程。
涡轮增压器具有提高发动机功率、燃油经济性和适应不同环境的优势,广泛应用于汽车、船舶等领域。
涡轮增压执行器的工作原理
涡轮增压执行器(或称涡轮增压器)是一种用于汽车引擎的装置,通过利用废气动能来提高发动机的效能和动力输出。
以下为涡轮增压执行器的工作原理:
1. 废气驱动:涡轮增压执行器的核心部分是一个涡轮组件。
当发动机运转时,汽缸内产生的废气通过排气系统排出,并通过进气管道将废气引导到涡轮组件的进气侧。
2. 涡轮运转:进气侧的废气冲击涡轮叶片,使涡轮开始旋转。
涡轮组件通常使用轴承系统来减少摩擦和惯性阻力,确保涡轮的平稳运转。
3. 压气机工作:涡轮运转时,另一个位于涡轮组件另一侧的压气机组件也开始旋转。
压气机通常由数个轮叶片安装在同一轴上构成,与涡轮部分相连。
压气机通过涡轮的旋转产生动力,使气体被压缩。
4. 高压进气:由于压气机的工作,空气被压缩成高压气体,进而被推向引擎的进气管道。
由于压力的增加,高压气体使进气管道内空气的密度增加,达到更好的空燃比。
5. 提高动力输出:增加了进气管道中的氧气浓度和密度后,汽缸中的燃烧过程更加充分,提高了燃烧效率。
通过这种方式,涡轮增压执行器可以使引擎在相同排量下获得更高的动力输出。
需要注意的是,涡轮增压执行器需要一定的时间来达到最佳工
作状态。
通常在发动机运行初期,涡轮需要一定的排气流量和压力来驱动,因此在低转速下可能会存在涡轮滞后现象,被称为“涡轮拉力回应延迟”。
近年来,一些新型涡轮增压执行器设计采用了改进的轴承和涡轮技术,以提高对低速度扭矩需求的响应速度和效率。
涡轮增压器原理涡轮增压原理探讨NA动力提升方法一般的NA(自然进气)发动机的做法,逃不开加大节气门口径,或换多喉直喷等,使高转速时可以在同油门深度下,获得更多的空气量。
但这种方法在某一转数后,作用就有限了。
毕竟NA 发动机的空气是靠真空吸入的。
在汽缸容积固定不变的情况下,真空吸入空气有一个相对的限度。
有的NA 发动机改用高角度凸轮轴(Hi Cam,借此增加进排气门重叠角度),可以在高转速下获得高动力,但缺点是低转的扭矩较差,而且如果角度过大,会有发动机怠速不稳的现象。
所以现在不少的新车都用上可变气门正时技术,再配合可变凸轮轴等技术(如VVTL-i、i-VTEC、MIVEC)……以期在低转扭矩和高转马力之间取得很好的平衡。
但即便是用尽以上方法,发动机的进气效率顶多提高60%。
NA 发动机始终无法避免其宿命——空气是被动地被吸入汽缸内的。
也就是说,引擎所需的空气完全依靠活塞下行时产生的负压而进入,即便汽缸吸满了空气,缸中气压也就小于或等于一个大气压。
所以NA 发动机的升功率始终远不如能将空气与燃油强制送入的汽缸中,可轻松获得一倍以上马力的增压发动机。
涡轮增压系统原理解构涡轮系统是增压发动机中最常见的增压系统之一。
如果在相同的单位时间里,能够把更多的空气及燃油的混合气强制挤入汽缸(燃烧室)进行压缩燃爆动作(小排气量的引擎能“吸入”和大排气量相同的空气,提高容积效率),便能在相同的转速下产生较自然进气发动机更大的动力输出。
涡轮增压利用废气驱动,基本没有额外的能量损耗(对发动机没有额外的负担),便能轻易地创造出大马力,是非常聪明的设计。
情形就像你拿一台电风扇向汽缸内吹,硬是把风往里面灌,使里面的空气量增多,以得到较大的马力,只是这个扇子不是用电动马达,而是用引擎排出的废气来驱动。
一般而言,引擎在配合这样的一个“强制进气”的动作后,起码都能提升30%-40% 的额外动力,如此惊人的效果就是涡轮增压器令人爱不释手的原因。
谈废气涡轮增压器的正确使用及故障诊断摘要:针对影响增压器的使用寿命因素,故障和诊断加以分析,并说明使用中的注意事项,意在减少增压器的故障,延长其使用寿命,降低维护费用。
关键词:废气涡轮;增压器;故障诊断近年来,随着汽运公司车辆的更新换代,一些重型载货柴油车上普遍使用了涡轮增压器,但在使用中常发生废气涡轮增压器早期损坏的故障,分析其原因,主要是对增压器的使用,维护不当造成的。
现对影响增压器的使用寿命因素,故障和诊断加以分析,并说明使用中的注意事项,意在减少增压器的故障,延长其使用寿命,降低维护费用。
1 废气涡轮增压器的基本知识及工作原理涡轮增压器是用来提高发动机功率和减少排放的重要部件。
涡轮增压器本身不是一种动力源,它利用发动机排气中的剩余能量来工作,其作用是向发动机提供更多的压缩空气。
它利用发动机排出的废气能量,驱动涡轮高速旋转,带动与涡轮同轴的压气机叶轮高速旋转,压力机将空气压缩进入发动机气缸,增加了发动机的充气量,可供更多的燃油完全燃烧,从而提高了发动机的功率,降低了燃油的消耗,同时由于燃烧条件的改善,减少了废气中有害物质的排放,还可降低噪音。
柴油机经过增压以后性能发生了变化,它使柴油机的功率大大得到提高,增压后发动机的功率可提高20%~40%左右,以WD615机为例,使发动机的机械效率提高,增压后发动机的辅助系统消耗的功增加很少,虽然因为爆发压力大,各摩擦表面上的摩擦损失有所增加,但发动机功率增加较多,机械效率提高了近8%左右。
燃油消耗降低,增压后进气压力增高,燃烧条件改善,机械效率提高,油耗降低,发动机单位功率质量大大降低,但发动机经增压后也带来了新的问题,如:使发动机的机械负荷增加,发动机的热负荷增加等等。
2 影响增压器使用寿命的因素使用中我们发现,增压器的损坏和磨损总是在柴油机及其附近出现故障之后发生,柴油机的许多不正常工况都会引起增压器的损坏。
增压器出现故障,40%是由于润滑不良造成的,40%是由于外界杂物通过增压器所造成的,20%是其它原因引起的。
汽车涡轮增压器工作原理汽车涡轮增压器是现代化汽车引擎的重要组成部分,它可以在提高发动机动力的同时,实现更好的燃油经济性。
一、涡轮增压器的定义涡轮增压器是通过利用发动机废气的流动能量来压缩进气空气,以提高发动机进气效率,并改进发动机性能。
二、涡轮增压器的工作原理涡轮增压器由两个主要部分组成,即压气机和涡轮。
压气机通过对空气进行压缩来提高发动机进气质量。
同时,通过将废气引导到涡轮上,涡轮就可以自转并带动压气机使其运作。
具体的工作原理为:发动机的排气管末端连接着涡轮的进气口,发动机排出的废气流动到涡轮上,从而使得涡轮叶轮转动。
涡轮连接着压气机,压气机内会产生高压气体将压缩进气空气送入发动机中。
随着发动机运转,废气数量增加,涡轮叶轮也随之加速,形成正向反馈循环,最终实现提高发动机的输出功率。
三、涡轮增压器的型号涡轮增压器的种类非常多,根据不同要求和流量范围,可以分为两种类型:1.容积式涡轮增压器(VGT)。
容积式涡轮增压器是能够通过变化导流口的大小和方向来改变排气流量的。
通过这种方式,就能够确保涡轮叶轮在瞬间加速来满足更高的压缩需求。
容积式涡轮增压器的主要优点是提高了发动机的响应性能和流量特性。
2.固定几何涡轮增压器(FHT)。
固定几何涡轮增压器是一种非调节的增压系统,其涡轮叶轮和导流口尺寸都是固定的。
这种增压器在低转速下表现良好,但高速时效率则逐渐降低。
四、结论总的来说,涡轮增压器是一种同样适用于汽油和柴油发动机的高效增压系统。
涡轮增压器能够让发动机在低转速下表现更好,提高发动机的输出功率,并且通过减少引擎负载来增加燃油经济性。
涡轮增压器已经成为现代化汽车中必不可少的部件。
涡轮增压器工作原理涡轮增压器利用发动机排气能量的动力,吹动涡轮,带动共轴的压气机轮一起高速旋转,压气机将新鲜空气压缩后供给发动机工作。
涡轮增压器使发动机功率大幅度提高,油耗率下降,噪声和排污减少,有效改善发动机的动力、经济和环保性能。
涡轮增压器工作原理: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。
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。
涡轮增压器可使非增压发动机在高原上工作时得到氧气补偿(使其达到标准大气条件)。
涡轮增压器的原理和使用目录前言一、为什么要安装增压器1、柴油机增压的原理2、柴油机涡轮增压的优点二、涡轮增压器解绍1、废气涡轮增压器的结构2、废气涡轮增压器的工作原理3、废气涡轮增压器的指标和特性4、涡轮增压柴油机和自然吸气柴油机主要区别5、柴油机和涡轮增压器的匹配三、怎样使用增压器1、增压器的安装安装前的准备安装时注意事项主要螺栓扭矩和主要配合间隙2、增压器的使用起动运转停机四、怎样维护保养涡轮增压器1、日常维护保养2、定期维护保养3、折检和调整五、怎样诊断和排除涡轮增压器的故障1、噪声异常2、振动异常3、压气端漏油4、涡轮端漏油5、压气机喘振6、轴承烧损7、转子转动不灵合8、叶轮断裂9、增压压力过低10、增压压力过高一、为什么要安装涡轮增压器1、柴油机增压的原理所谓柴油机增压,就是将进入柴油机气缸内的空气,利用一种装置予先进行压缩,提高其密度,并在供油系统的合理配合下,使更多的燃料得到充分燃烧,从而使柴油机发出更大的功率。
由于空气量增加,燃烧充分,所以还可提高柴油机的经济性和减少柴油机有害成分的排放。
根据增压方式的不同,有机械增压,气波增压及废气涡轮增压及复合增压等形式。
目前应用最普遍的是废气涡轮增压。
所谓废气涡轮增压,就是利用柴油机排出的废气,来驱动涡轮高速旋转,使空气的压力提高,从而提高了空气的密度,达到了增压、提高柴油机功率的目的。
2、柴油机涡轮增压的优点(1)提高了柴油机经济性,降低油耗率在5%--10%以上。
这是因为:●涡轮增压回收了部分废气能量,所以使有效功得到提高。
由于回收废气能量可使油耗率降低3%--4%●涡轮增压后,进入柴油机的新鲜空气温度较高。
改善了燃料的蒸发,加之空气量增加,油气混合更加均匀。
使燃烧更完善充分,从而降低了燃油耗率。
●涡轮增压后,加之柴油机功率提高,机械摩擦损失相对减少,因而使机械效率提高。
从而提高了柴油机的经济性,降低了油耗率。
(2)提高了柴油机的动力性。
柴油机不作大的改动,功率便可提高20%--50%;进一步提高增压度,可使柴油机功率比非增压提高80%--200%以上。
这是因为:●增压后改善了燃烧,提高了燃烧效率。
●增压后柴油机的空气密度比原来提高30%--200%以上,故进入缸内的空气量增大了30%--200%,加上合理的供油系统配合,就会有更多的油气混合物进行燃烧,从而发出更的的热能,提高了柴油机的功率。
●涡轮增压后,柴油机有富裕的空气,可以通过大的气门重迭角对气缸进行扫气。
从而大大降低活塞、缸盖、气门及排气的温度,使柴油机因提高功率热负荷升高的威胁得到部分缓解。
(3)降低了柴油机的排放。
这是因为:●增压后由于空气量的增加,过量空气系数增加,而且空气燃油混合均匀。
所以因燃烧不完全而产生的CO和碳氢再化合生成HC下降;●同时由于空气充足,燃烧充分,,所以碳烟生成大大减小。
试验结果表明,涡轮增压比非增压烟度可下降20%--80%。
●如果增压后再进行中冷,Nox也可以大大下降。
故现在人们已将涡轮增压作为达到欧Ⅰ排放标准的有效手段,把增压中冷达到欧Ⅱ排放标准的重要手段。
(4)降低了柴油机单位功率的重量、体积和成本。
这是因为:由于柴油机在工作容积不变情况下,功率成30%--200%的提高,而体积和重量增加很少,因此,使柴油机单位功率的重量体积和制造成本比非增压大大降低。
(5)提高了柴油机的适应性。
这是因为:涡轮增压柴油机随海拔升高功率下降比非增压柴油机功率下降少,故对海拔变化适应能力强。
由于对海拔高度有一定适应能力,可作为高原地区恢复柴油机功率的重要手段。
二涡轮增压器解绍1、废气涡轮增压器的结构从废气进入燃气涡轮的气流特点,可分为轴流式涡轮和径流式涡轮两大类。
一般中小功率柴油机多为径流式增压器,所以本手册只对径流式涡轮增压器的结构进行简单介绍。
从涡轮增压器的各部功能,可将涡轮增压器分为燃气涡轮和压气机两个部件;从涡轮增压器主要零件,可将涡轮增压器分为压气机涡壳组、涡轮涡壳组、转子组,中间壳组四大部分。
图1是我公司所生产的典型径流增压器结构图。
(1)转子组转子组结构如图2所示。
由涡叶轮、压气机叶轮和转子轴组成。
转子轴上装有止推片、定距圈、甩油盘、密封套、密封活塞环等。
转子组是涡轮增压器主要运动件工作中以几万转/分乃至十几万转分旋转。
对加工精度和动平衡有严格的要求。
(2)中间壳组中间壳如图3所示的。
有支承体、轴承衬套、浮动套、压板法兰等组成。
对水冷式中间壳,上面布置有润滑油路、回油腔,冷却水套。
中间壳支承着涡轮增压器的转子和压气机涡壳、涡轮涡壳,所以要求有足够的强度和刚度及良好的封油、封水封气性。
(3)压气机涡壳组压气机涡壳组见图4所示。
它是由压气机涡壳、扩压器、支承板组成。
压气机涡壳和压气机叶轮构成压气机。
所以涡壳流道及和压气机叶轮之间间隙及扩压器流通面积有严格要求。
否则将影响压气机性能及工作可靠性。
(4)涡轮涡壳组涡轮涡壳组见图5。
它由涡轮涡壳、喷嘴环和涡轮端盖等组成。
它和涡轮转子构成燃气涡轮,所以对其涡壳流道及涡轮的各部间隙、喷嘴环通流面积有十分严格的要求。
(5)放气阀组放气阀组见图6所示。
它是某些用途柴油机,为保证低速时大扭矩和高速大功率时增压器和柴油机均有良好的匹配而配置的一种装置。
由阀体、膜片、弹簧等组成。
为保证低速大扭矩工况合适的压比,高速大功率时准确可靠放气,所以对膜片的强度和放气阀的弹簧有严格要求。
2、废气涡轮增压器的工作原理柴油机排出的废气,具有500℃以上的高温和0.13Mpa以上的高压。
它以一定的速度进入燃气涡轮后,进行膨胀作功,温度压力降低,排到大气中。
使涡轮发出一定的功率,并以几万转/分,乃至十几万转/分高速旋转,带动同轴的压气机。
而新鲜空气则被吸入压气机,在离心力作用下被压缩,压力和密度提高。
压力可达0.13—0.3 Mpa以上。
这些被压缩了的空气进入柴油机气缸和燃油混合,则可以使柴油机发出更大的功率。
(1)燃气涡轮的工作原理如图7所示。
具有高温高压的柴油机废气以一定的流速进入涡轮的进气壳,然后进入喷嘴环(无喷嘴者为无叶涡壳),进行膨胀速度增加。
压力和温度降低,然后进入旋转的叶轮,气体在叶轮流道内继续膨胀作功。
压力温度进一步下降,同时产生燃气作用在叶片的力矩,驱动叶轮高速旋转。
最后气体从涡轮出口排出,这是一个由气体能量变为机械能的过程。
(2)压气机的工作原理如图8所示。
压气机叶轮在涡轮带动下高速旋转。
新鲜空气由进气口进入工作叶轮沿着流道流动,由于流道中空气在叶片带动下随工作叶轮转动。
因此受到离心力作用,使空气受到压缩,压力.温度和流速都升高,具有很高动能的气流,然后进入叶片扩压器或无叶扩压器,将动能转化为压力能,从而提高了气体的静压。
从扩压器出来的气体进入流通面积由小到大的涡轮壳,流速进一步降低,动能继续变为压力能。
压力进一步稳定和提高。
空气经过以上过程,将工作轮的机械能变为气体的压力能,完成了增压过程。
3、废气涡轮增压器的指标和特性废气涡轮增压器的性能指标主要有以下项目:(1)增压比简称压比。
是衡量增压器压力提高程度的指标。
是压气机出口气压和压气机进口气压之比。
πk=P k/P1式中πk压比Pk 压气机出口压力 kPaP1压气机进口压力 kPa随着技术的进步,目前单级增压器最高压比可达3.5。
(2)增压器转速指增压器转子的每分钟转速。
用n TK表示,其单位为r/min。
目前增压器转速最高可达十几万转/分,乃至二十几万转/分。
(3)空气流量指单位时间流过压气机的气体重量或体积,用G K表示。
其单位为kg/s或m3/s,目前大型径流增压器其流量可达2kg/s。
(4)增压器效率增压器效率是指增压器输出能量和输入能量之比。
是压气机效率、涡轮效率和机械效率三者的乘积。
ηkT=ηkηTηmηkT增压器总效率 %ηk压气机效率 %ηT涡轮效率 %ηm机械效率 %目前压气机最高效率达82%以上。
增压器总效率达65%以上。
废气涡轮增压器的主要特性有以下几项:(1)压气机流量特性即压气机工况变化时其压比、转速及效率随流量而变化的关系,称压气机流量特性。
(2)压气机通用特性即当考虑到大气温度、压力的影响,用流量的折合参数代替流量所反映的他们之间的变化关系,称压气机通用特性。
(3)涡轮流通特性反映涡轮流通能力的特性叫涡轮流通特性。
是涡轮在不同转速下的流量和涡轮膨胀比变化关系。
如图11所示。
(4)涡轮效率特性是涡轮在不同转速时的效率和焓降系数的变化关系。
如图12所示。
(5)涡轮的综合特性是将涡轮流通特性、效率特性综合在一起考虑、能全面反映膨胀比、转速、效率和流量的关系,能反映涡轮特性全貌。
如图12所示。
4、涡轮增压柴油机和自然吸气柴油机的主要区别一台自然吸气的柴油机改为涡轮增压柴油机。
除增加涡轮增压器外,无论是结构上还是调整参数上都要作相应的变化。
特别对增压度较高的柴油机,表现在以下方面:(1)柴油机的受力件要加强由于柴油机增压后,功率增大,机械负荷和热负荷增大,所以主要受力件,如活塞、连杆、曲轴、机体、缸盖,在强度上、刚度上都要与之适应,以保证工作可靠。
(2)燃油系统供油量增大。
由于增压后空气量增加,必须供给更多的燃料,才能使之发出的功率增加。
一般要增大油泵柱塞直径,增加喷油嘴孔径或孔数,提高油管压力,增加油束穿透度,增大高压油管流通面积。
●减小供油角,为了限制最高爆发压力。
一般可将供油提前角减小2--4℃。
(3)配气系统●增加气门重迭角。
由于柴油机增压后空气量增大,且进气管压力高于气缸压力。
因此,可以将气门重迭角加大。
对气缸进行扫气,以完善燃烧和降低受热件热负荷。
气门重迭角一般可增大至80--130℃。
●加大进、排气流通能力。
为适应柴油机增压后进排气量的增加,柴油机进排气门的通流面积要加大。
这一般通过增加凸轮升程和进排气持续期达到。
●加大进排气门的间隙。
为适应柴油机增压后热负荷增大、热变形加大,应适当加大进排气门间隙。
与此同时,气门弹簧气门材质也要作相应变化。
(4)进排气系统●排气管合理布置及合适的流通面积。
由于柴油机废气是通过排气管导入涡轮,所以排气管必须合理的分支和布置,使排气能量充分利用。
特别对脉冲增压系统、排气管的分支及直径、拐弯都是有严格要求的。
●进气管容积应足够大。
为减小进气压力脉动对柴油机性能的影响,增压柴油机进气管容积应适当加大。
(5)冷却系统●加大冷却能力。
由于增压后柴油机热负荷增加,通过冷却水、机油带走的热量增加,所以要加大冷却系统的冷却能力。
一般通过加大水泵流量、风扇风量或散热器面积来达到。
●增加空气冷却器。
对增压比较高的柴油机,为进一步降低压气机后气温,提高进入气缸的空气重量流量,提高柴油机功率,降低燃油消耗率及减小有害排放气体,设置增压空气冷却器,可以通过水冷却器或空气冷却器来完成。