内燃机增压技术 马朝臣
内燃机增压技术 马朝臣
第一章绪论 第一节增压基本原理与增压方式 1、发动机每循环的进气量 M=Vh* kp0=vh*pa=Vh*Pa/R/T 由上式可知:Pa增加,则M增加。 2、内燃机增压 以某种方式,提高内燃机的进气压力,从而使每循 环进入气缸的气体量增加。 当过量空气系数不变时,可以增加供油量,得到更 大功率
第一章 绪论 第一节 增压基本原理与增压方式 1、发动机每循环的进气量 M=Vh*ηv*ρ0=Vh*ρa=Vh*Pa/R/T 由上式可知：Pa增加，则M增加。 2、内燃机增压 以某种方式，提高内燃机的进气压力，从而使每循 环进入气缸的气体量增加。 当过量空气系数不变时，可以增加供油量，得到更 大功率
第一章绪论 3、增压方式 堦振波增压:合理设计进气管长度,利用在某转速 下的气流共振波,在进气门开始刚好有正波到达, 实现增压。 机械增压:利用曲轴带动压气机,增加进气压力 气波增压:设计旋转式的进排气道,利用排气压力 波给进气增压。 废气涡轮増压:利用排气推动涡轮,带动压气机增 加进气压力。 复合增压--废气涡轮+机械增压
3、增压方式 • 谐振波增压：合理设计进气管长度，利用在某转速 下的气流共振波，在进气门开始刚好有正波到达， 实现增压。 • 机械增压：利用曲轴带动压气机，增加进气压力。 • 气波增压：设计旋转式的进排气道，利用排气压力 波给进气增压。 • 废气涡轮增压：利用排气推动涡轮，带动压气机增 加进气压力。 • 复合增压---废气涡轮+机械增压 第一章 绪论
第一章绪论 Compressed Air Flaw gine Turbochager Cylinder Charge All Turbine Compressor Wheel Air inkey> Exhaust Gas DEscharge Compressor Wheel Wastegate
第一章 绪论
第一章绪论 第二节增压发动机的特点 1、动力性 发动机的升功率:N,=Kn aT 2、经济性 Ne Ne+ mi 3、排放性能 CO、HC、微粒一般降低;Noⅹ有升高趋势 4、热负荷与机械负荷 都有所提高,压采取相应措施
第二节 增压发动机的特点 1、动力性 发动机的升功率： 2、经济性 3、排放性能 CO、HC、微粒一般降低；Nox有升高趋势 4、热负荷与机械负荷 都有所提高，压采取相应措施。 Nl K nc 1 = 第一章 绪论 Ne Nm Ne e i + =
第一章绪论 第三节增压技术发展方向 基于三元流分析计算提高单级涡轮增压器的压比、流量 范围和效率 采用辅助措施提高增压器的性能 可动态调整特性的涡轮增压器 滚动轴承、气浮轴承 高性能材料的应用 汽油机增压
第三节 增压技术发展方向 • 基于三元流分析计算提高单级涡轮增压器的压比、流量 范围和效率 • 采用辅助措施提高增压器的性能 • 可动态调整特性的涡轮增压器 • 滚动轴承、气浮轴承 • 高性能材料的应用 • 汽油机增压 第一章 绪论
第一章绪论 第四节车用增压技术发展概况 1、历史回顾 1885年戴母勒提出增压概念 1905年波希申请并获得专利,在台架上实现增压,首先 用于航空和船舶 40年代出现小型径流涡轮增压器-开始用于车辆 浮动轴承的出现和汽油机增压的突破--大量应用于汽车 80年代出现可变几何截面涡轮增压器 90年代后期可调二级增压
第四节 车用增压技术发展概况 1、历史回顾 • 1885年戴母勒提出增压概念 • 1905年波希申请并获得专利，在台架上实现增压，首先 用于航空和船舶 • 40年代出现小型径流涡轮增压器----开始用于车辆 • 浮动轴承的出现和汽油机增压的突破----大量应用于汽车 • 80年代出现可变几何截面涡轮增压器 • 90年代后期可调二级增压 第一章 绪论
第一章绪论 2、发展现状 转速最高达一般为6-12万转/分,最高达26万 转/分 压气机单级压比达3.5-4,最高达5绝热效率 达0.780.80 涡轮绝热效率可达80%以上 整机效率可达60%以上 汽油机增压技术在国外普遍应用 可变几何截面涡轮增压器在国外已有应用 混流涡轮技术在国内外应用 滚动轴承技术在国外应用 大、中功率柴油机在发达国家(我国)几乎全部 实现增压
2、发展现状 • 转速最高达 一般为 6—12万转/分，最高达26万 转/分 • 压气机 单级压比达 3.5 – 4 ,最高达 5,绝热效率 达 0.78—0.80 • 涡轮绝热效率可达 80% 以上 • 整机效率可达 60% 以上 • 汽油机增压技术在国外普遍应用 • 可变几何截面涡轮增压器在国外已有应用 • 混流涡轮技术在国内外应用 • 滚动轴承技术在国外应用 • 大、中功率柴油机在发达国家（我国）几乎全部 实现增压 第一章 绪论
第一章绪论 3、国内的发展情况 50年代起自行研制军用涡轮增压器 在一定范围内掌握并应用高性能涡轮增压 器的设计技术 生产厂民用增压器几乎均为引进或仿制品 开始硏制混流涡轮和可变几何截面涡轮
3、国内的发展情况 • 50年代起自行研制军用涡轮增压器 • 在一定范围内掌握并应用高性能涡轮增压 器的设计技术 • 生产厂民用增压器几乎均为引进或仿制品 • 开始研制混流涡轮和可变几何截面涡轮 第一章 绪论
第一章绪论 4、生产布局: 国有企业: 湖南天雁机械厂(衡阳)、沈阳黎明公司增压器厂 合资企业: 无锡英国 Holset、上海日本三菱、宁波天力、山东富源 ●独资企业: 美国 Honeywell(上海)、德国 Borgwarner 私营企业: 山东寿光为代表 无锡“板块”和凤城“板块
4、生产布局： • 国有企业： 湖南天雁机械厂（衡阳）、沈阳黎明公司增压器厂 • 合资企业： 无锡英国Holset、上海日本三菱、宁波天力、山东富源 • 独资企业： 美国Honeywell（上海）、德国Borgwarner • 私营企业： 山东寿光为代表 无锡“板块”和凤城“板块” 第一章 绪论