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发动机增压比是指航空发动机压气机出口和进口的静压或总压之比,又称总压缩比(total compression ratio)。压气机多采用多级压缩,每级的压缩比称为级压缩比,总压缩比等于各级压缩比之乘积。
军用涡轮风扇发动机的增压比为25~30,先进的民用发动机的增压比已达45。增压比反映了压缩机对流动的压缩程度,提高发动机的增压比可以提高压缩效率和燃烧效率。增压过程将导致发动机的总压损失,总压损失接近0的增压比称为最佳增压比。在最佳增压比下,发动机的推力最大;在最经济增压比下,发动机的耗油率最低。
增压比是指增压器压气机出口处的压力Pk与压气机进口处的压力Po之比值,一般以字母ηk表示,即:
增压比是增压柴油机的重要性能指标之一,其大小直接反映柴油机的强化程度。对于一定的涡轮前温度,根据热力计算可求得一个最佳增压比(即产生最大作功能力的增压比)和一个最经济增压比(即耗油率最低的增压比),选取时应根据发动机用途权衡考虑。
根据增压比的大小,增压系统又可分为低增压系统、中增压系统、高增压系统和超高增压系统4类。
低增压系统:ηk<1.5,Pk≤0.15MPa,低增压柴油机。
中增压系统:ηk=1.5~2.5,Pk=0.15~0.25MPa,中增压柴油机。
高增压系统:ηk=2.6~3.5,Pk=0.25~0.35MPa,高增压柴油机。
超高增压系统:ηk>3.5,Pk>0.35MPa,超高增压柴油机。
大型船用柴油机的Pk一般为0.3MPa左右。
带涡轮增压器的发动机就叫涡轮增压发动机。涡轮增压器的作用是利用废气排放压力,转化成进气的压力,可以增加进气量,提高发动机的燃料利用率。
一种涡轮增压,一种机械增压。
发动机加装涡轮增压器要更换排气支管,把增压机安装在新更换的支管座上。记得加钢片然后在放增压机捏紧四端螺丝调整空气虑清器位置;然后在增压机压气口装上规胶管至发动机进气端,然后用抱扣密封两端,最后安装排气...
一台发动机压缩比的高低是判断其性能高低的一个重要标准。发动机压缩比越高,汽油与空气的混合越充分,能够发出的功率也就越高,因此许多厂家也都想把自身发动机的压缩比提高。
增压技术的效果与提高发动机自身压缩比的效果有着异曲同工之妙。两者都是通过在压缩行程时提高空气与汽油的混合程度,从而提高发动机性能,换句话说,增压就是一种变相提高发动机压缩比的方法。当然单单通过提高发动机压缩比带来的性能是不能够跟增压相提并论的,因为通过增压方式提高发动机的压缩比,汽缸内部的压力会更大,产生的扭矩也因此更大。正因为增压方式的使用是一种变相提高了发动机压缩比的方式,所以当发动机运用了增压技术时,发动机自身的压缩比也就不能够设定得太高,因为一旦发动机带动增压系统运作后,发动机的压缩比会在自身的基础上大幅增大,因此不难发现,现今无论是机械增压还是涡轮增压的发动机,在自身发动机压缩比的设定上都会比同排量自然吸气发动机的压缩比低,避免因增压方式的使用而导致发动机压缩比提高所带来的一系列问题。传统增压发动机,无论是机械增压还是涡轮增压,在压缩比的设定上一般都在8.0—9.5之间。
一台性能优良的柴油机和一台效率高的涡轮增压器,组合在一起后变成的增压柴油机,其性能会更好。但这里有一个合理匹配的问题,合理匹配的前提是认真仔细的前期研究和实验获得的。
(1)柴油机和压气机的匹配。
柴油机和压气机的匹配,主要指柴油机所需空气流量及压气机所能提供空气流量的匹配。根据柴油机用途不同,其特性也会不同,如负荷特性、速度特性、调速特性等。要用一个增压器完全满足些特性的匹配条件,必须满足以下条件:满足柴油机上述特性的空气流量曲线可尽量穿过气机流量一效率曲线的高效率区,尤其是常用工况75%~90%负荷时应在压气机高效率(菱形B区)。
柴油机的特性曲线,特别是速度特性的空气流量曲线应远离压气机的喘振区,即所说的要有足够的富裕喘振区,通常要大于10%以上。
(2)柴油机和涡轮的匹配。
这里所指的匹配,主要指柴油机所提供的废气流量、压力温度和燃气涡轮所需废气流量、压力、温度的匹配,主要有以下方面:在柴油机整个运转过程内,涡轮机均具有较高的效率;柴油机排气管、排气道、排气门和涡轮涡壳通道、喷嘴环、涡轮叶轮通道都要匹配合理,使柴油机在不同特性区域内都能到获得优良的性能目标。
由压气机基本工作原理可知:压气机的级压缩功(
其中,
由此可知,提高压气机(或风扇)单级增压比的基本方法是:
(1)提高压气机转速;
(2)采用先进的叶型设计。
提高转速后,压气机(风扇)叶片前缘及叶片通道内将出现超声速流动,由于超声速气流的特点,为了减少激波损失和提高压气机工作稳定性,必须采用先进的叶片设计思想。因此,对于高转速、高扭速的压气机叶片设计,必须采用先进的全三维计算流体力学设计方法。
增压发动机排气放气阀系统的计算机模拟
增压发动机排气放气阀系统的计算机模拟
涡轮增压发动机中冷器进气管中有机油的说明
标题 :中冷器进气管中有机油的说明 一、中冷器进气管中有机油不能说明涡轮增压器有问题。 导致中冷器进气管中有机油的原因有很多 ,包括驾驶工况、保养维护、曲轴箱 正常通风等 ;这是由涡轮增压器的特性以及相关系统的布置确定的。 因此 ,不能简单地将中冷器进气管中有机油等同于涡轮增压器有问题 ,或漏油。 二、导致中冷器进气管中有机油的原因 发动机长时间的怠速 空滤脏 曲轴箱通风系统堵塞或变形 涡轮增压器进回油管堵塞 ,泄露或变形 涡轮增压器的中间壳体润滑油结焦 气缸磨损导致活塞环窜气 排气系统中流动阻力过大 由于进气压力长时间与增压器轴承体内压力不平衡 ,从而导致涡轮增压器内机 油在压力差的作用下通过密封件渗漏到压气机中。 此外 ,如果机油加注量过多 ,会引起曲轴箱通风系统中润滑油含量不可避免的增 多 ,从而促使润滑油从曲轴箱通风系统进入进气管。 通常增压发动机的曲轴箱强制通风系统的 PCV阀安
国内外常规液压系统的最高压力等级只能达到32~40mpa,当需要更高压力等级的油源时,可以通过增压回路等方法实现这一要求。增压回路用来使系统中某一支路获得比系统压力更高的压力源,增压回路中实现油液压力放大的主要元件时增压器,增压器的增压比取决于增压器大,小活塞的面积之比。
机械增压系统:
涡轮增压
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
涡轮增压技术
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发动机的输出功率。一般而言,加装废气涡轮增压器后的发动机功率及扭矩要增大20%-30%。但是废气涡轮增压器技术也有其必须注意的地方,那就是泵轮和涡轮由一根轴相连,也就是转子,发动机排出的废气驱动涡轮,涡轮带动泵轮旋转,泵轮转动后给进气系统增压。增压器安装在发动机的排气一侧,所以增压器的工作温度很高,而且增压器在工作时转子的转速非常高,可达到每分钟十几万转,如此高的转速和温度使得常见的机械滚针或滚珠轴承无法为转子工作,因此涡轮增压器普遍采用全浮动轴承,由机油来进行润滑,还有冷却液为增压器进行冷却。.
Structure of a exhaust turbo charger
The exhaust turbo charger consists of the turbine wheel and the shaft, the compressor wheel, the bearing case with the bearing, the compressor housing and the turbine housing. Furthermore small exhaust turbo charger need a unit to control the charge-air pressure (Waste Gate) which is integrated in the turbine housing.
Structure of a exhaust turbo charger
Legend:
1 Compressor back plane 2 Axial bearing 3 Bearing case 4 Heat shield 5 Turbo housing 6 Turbine wheel 7 Turbine exhaust 8 Waste Gate 9 Turbine intake 10 Oil exhaust 11 Bearing case insert | 12 Main bearing 13 Compression ring and retainer 14 Compressor wheel 15 Force cartridge 16 Air intake 17 Pressure hose 18 Diffuser 19 Compressor housing 20 Oil intake 21 Air exhaust |
Structure of a exhaust turbo charger
复合增压系统:即废气涡轮增压和机械增压并用,机械增压有助于低转速时的扭力输出,但是高转速时功率输出有限;而废气涡轮增压在高转速时拥有强大的功率输出,但低转速时则力不从心。发动机的设计师们于是就设想把机械增压和涡轮增压结合在一起,来解决两种技术各自的不足,同时解决低速扭矩和高速功率输出的问题。这种装置在大功率柴油机上采用比较多,汽油机上采用双增压系统(复合增压系统)的车型还比较少,大众的1.4 TSI发动机(这款发动机兼顾了低速扭力输出和高速功率输出。在低转速时,由机械增压提供大部分的增压压力,在1 500rpm时,两个增压器同时提供增压压力。随着转速的提高,涡轮增压器能使发动机获得更大的功率,与此同时,机械增压器的增压压力逐渐降低。机械增压通过电磁离合器控制,它与水泵集合在一起。在转速超过3500rpm时,由涡轮增压器提供所有的增压压力,此时机械增压器在电磁离合器的作用下完全与发动机分离,防止消耗发动机功率)采用了这一系统。其发动机输出功率大、燃油消耗率低、噪声小,只是结构太复杂,技术含量高,维修保养不容易,因此很难普及。
此类增压器是以不增加引擎排气量为前提,使动力轮输出提升的方法。是直接利用引擎出力来驱动增压器,再将高密度空气送入汽缸内以提高引擎的输出功率。
涡轮增压则是利用引擎的废气排放来驱动压缩机。最早的增压器全部都是机械增压,在刚发明时被称超级增压器(Supercharge),后来涡轮增压发明之后为了区隔两者,涡轮增压器被称为Turbo Supercharger,机械增压则被称为Mechanical Supercharger,久而久之,两者就分别被简化为Turbocharger与Supercharger。