柴油机增压及中冷技术.ppt

感谢大家观看第31页,共31页，2024年2月25日，星期天关于柴油机增压及中冷技术4.2.1内燃机增压的基本知识广义上，凡是能够将内燃机进气密度提高到高于周围环境密度的一切方法，都称为增压。增压的范围（按增压压力pc大小）低增压：pc0.18MPa（内燃机平均有效压力pe＝0.8～1.0MPa）；中增压：pc＝0.18～0.25MPa（内燃机平均有效压力pe＝0.9～1.5MPa）；高增压：pc＝0.25～0.35MPa（内燃机平均有效压力pe＝1.4～2.2MPa）；超高增压：pc0.35MPa（内燃机平均有效压力pe2.0MPa）。增压的方式：恒压、变压（脉冲）第2页,共31页，2024年2月25日，星期天恒压涡轮增压内燃机热力循环等压涡轮增压内燃机热力循环由1?2?3’?3?4?1和燃气轮机循环7?1?5?6?7组成。涡轮增压内燃机热力循环热效率：第3页,共31页，2024年2月25日，星期天变压（脉冲）涡轮增压内燃机热力循环与等压涡轮增压热力循环不同，变压涡轮增压内燃机气体从状态4进入变压涡轮中排气能量不会由于排气管突然变粗而膨胀损失，进入变压涡轮前气体压力在p4与p4’之间变化。如不计气体流动摩擦损失，气体在涡轮中的膨胀从开始排气时的p4→p5到最后p1’→p5。内燃机的等容放热过程4→1可看成为涡轮的等容加热过程1→4，然后为气体在涡轮内的等熵膨胀4→5。5→6为等压放热。6→1为其他在压气机中的等熵压缩。第4页,共31页，2024年2月25日，星期天内燃机增压的优缺点改善了发动机性能：提高了内燃机机械效率；提高了内燃机的指示热效率；改善了燃烧过程。增加了发动机的比功率；扩大了内燃机高原适应性：有利于降低有害气体的排放。增加了柴油机的机械负荷；增加了柴油机的热负荷。增加了发动机的体积优点：缺点：第5页,共31页，2024年2月25日，星期天内燃机增压的类型按照实现增压所提供的能量可分：机械增压；废气涡轮增压；气波增压。第6页,共31页，2024年2月25日，星期天康明斯增压发动机局部解剖图第7页,共31页，2024年2月25日，星期天机械增压机械增压增压压力高，压气机消耗的功率大。为使内燃机机械效率不要过分下降，增压压力不能过高。主要用途：提高发动机低速扭矩第8页,共31页，2024年2月25日，星期天机械增压的种类机械增压所用的压气机除离心式压气机外，在车用内燃机上常用容积式压气机：罗茨式；螺杆式；转子活塞式。第9页,共31页，2024年2月25日，星期天气波增压气波增压是通过气波增压器利用气体质点和压力波的反射特性，使排气和进气之间进行直接的能量交换，以增大进气密度。气波增压对内燃机工况反映迅速，使气波增压的加速性好，且低速时空气的压缩程度高，低速扭矩好。工作温度低，不需要耐高温材料。但体积大，噪声大，安装位置受到一定限值。匹配要求高，防止窜烟。第10页,共31页，2024年2月25日，星期天废气涡轮增压废气涡轮增压利用内燃机排气中能量来实现增压，比机械增压经济性好，比非增压自然吸气式内燃机燃油好率可低5%～10%。质量功率和体积功率比非自然吸气内燃机明显改善，因而在内燃机上得到广泛应用。第11页,共31页，2024年2月25日，星期天废气涡轮增压的分类废气涡轮增压器主要由压气机和废气涡轮组成。压气机主要是离心式的。废气涡轮分：轴流式；径流式；斜流式（混流式）。由于内燃机排气能量利用的不同，有两种经典的、基本的增压形式：脉冲涡轮增压；等压涡轮增压。第12页,共31页，2024年2月25日，星期天双增压器顺序增压多缸发动机上使用两台增压器。在低速时，使用一台增压器以提高废气能量利用效率，改善低速反映性能。在中高速时，使用两台增压器以保证发动机功率输出。第13页,共31页，2024年2月25日，星期天4.2.2柴油机增压、中冷新技术双增压器顺序增压；可变进气道增压器；可变喷嘴环增压器；可变涡轮喉口截面增压器；可变叶片增压器；废气放气增压器；进气回流增压器；射流涡轮增压器；斜流涡轮增压器；增压中冷技术。第14页,共31页，2024年2月25日，星期天双增压器顺序增压布置第15页,共31页，2024年2月25日，星期天双增压器顺序增压气体流动与增压效果第16页,共31页，2024年2月25日，星期天可变进气道增压器低速时使用一个进气通道；高速时，进气量大，使用两个通道，可以改善增压发动机的过渡性能。第17页,共31页，2024年2月2