汽車構(gòu)造 第八章 發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系.ppt

第七章車用發(fā)動(dòng)機(jī)的增壓系統(tǒng) 7 1概述 增壓 將新鮮空氣在內(nèi)燃機(jī)工作氣缸外面事先進(jìn)行壓縮 提高進(jìn)氣壓力以提高進(jìn)入氣缸內(nèi)的空氣的密度 供更多的燃料進(jìn)行燃燒 從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的功率 增壓度 柴油機(jī)增壓后標(biāo)定功率與增壓前標(biāo)定功率之差值與增壓前標(biāo)定功率的比值 表示增壓后功率增加的程度 一般車用在10 60 增壓比 增壓比 b pk popk 增壓壓力 po 環(huán)境條件下大氣壓力或增壓器進(jìn)口壓力 結(jié)論 大量實(shí)踐表明 增壓是提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率 改善經(jīng)濟(jì)性的有效方法 因此得到了廣泛的應(yīng)用 增壓的基本類型分渦輪增壓 機(jī)械增壓 氣波增壓三種 對(duì)應(yīng)的增壓器稱渦輪增壓器 機(jī)械增壓器 氣波增壓器 渦輪增壓器 由渦輪機(jī)和壓氣機(jī)構(gòu)成 將發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的廢氣引入渦輪機(jī) 廢氣的能量推動(dòng)渦輪機(jī)葉輪旋轉(zhuǎn) 并帶動(dòng)與其同軸安裝的壓氣機(jī)葉輪工作 新鮮空氣在壓氣機(jī)內(nèi)增壓后進(jìn)入氣缸 渦輪增壓的最大優(yōu)點(diǎn)是燃油經(jīng)濟(jì)性好 并可大幅度降低有害氣體的排放和噪聲水平 缺點(diǎn)是低速時(shí)排氣能量低 增壓效果差 低速加速性能較差 機(jī)械增壓器 由發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸1經(jīng)齒輪增速器5驅(qū)動(dòng) 圖a 或由曲軸齒形傳動(dòng)帶輪經(jīng)齒形傳動(dòng)帶9及電磁離合器6驅(qū)動(dòng) 機(jī)械增壓器與發(fā)動(dòng)機(jī)直接機(jī)械聯(lián)系 因此 其變工況的瞬態(tài)響應(yīng)性好 加速性好 尤其是低速時(shí)加速性好 但發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)械增壓器要消耗輸出功率 因此發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性較差 氣波增壓器 氣波增壓器中有一個(gè)特殊形狀的轉(zhuǎn)子3 由發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸帶輪經(jīng)傳動(dòng)帶4驅(qū)動(dòng) 在轉(zhuǎn)子3中發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣直接與空氣接觸 利用排氣壓力波使空氣受到壓縮 以提高進(jìn)氣壓力 氣波增壓器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 加工方便 工作溫度不高 不需要耐熱材料 也無需冷卻 其低速轉(zhuǎn)矩特性好 但是體積大 噪聲水平高 安裝位置受到一定的限制 目前 這種增壓器還只能在低速范圍內(nèi)使用 渦輪增壓系統(tǒng)除包括渦輪增壓器之外 還包括進(jìn)氣旁通閥1 排氣旁通閥9和排氣旁通閥控制裝置10等 如圖示 7 2渦輪增壓系統(tǒng) 渦輪增壓器的結(jié)構(gòu)及工作原理 車用渦輪增壓器由離心式壓氣機(jī)和徑流式渦輪機(jī)及中間體三部分組成 增壓器軸5通過兩個(gè)浮動(dòng)軸承9支承在中間體14內(nèi) 中間體內(nèi)有潤(rùn)滑和冷卻軸承的油道 還有防止?jié)櫥吐┤雺簹鈾C(jī)或渦輪機(jī)中的密封裝置等 離心式壓氣機(jī)由進(jìn)氣道6 壓氣機(jī)葉 輪3 無葉式擴(kuò)壓管2及壓氣機(jī)渦殼1等組成 1 離心式壓氣機(jī)當(dāng)壓氣機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí) 空氣經(jīng)進(jìn)氣道進(jìn)入壓氣機(jī)葉輪 并在離心離的作用下沿著壓氣機(jī)葉片1之間形成的流道 從葉輪中心流向葉輪的周邊 空氣從旋轉(zhuǎn)的葉輪獲得能量 使其流速 壓力和溫度均有較大的提高 然后進(jìn)入葉片式擴(kuò)壓管3 擴(kuò)壓管為漸擴(kuò)形流道 空氣流過擴(kuò)壓管時(shí)減速增壓 溫度也有所提高 在擴(kuò)壓管中 空氣所具有的大部分動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ?2 徑流式渦輪機(jī) 渦輪機(jī)作用是將發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的能量轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械功 徑流式渦輪機(jī)由渦殼 噴管 葉輪和出氣道等組成 發(fā)動(dòng)機(jī)排氣經(jīng)渦殼引導(dǎo)進(jìn)入葉片式噴管3 噴管是由相鄰葉片之間構(gòu)成的減縮形流道 排氣流過噴管時(shí)降壓 降溫 增速 膨脹 使排氣的壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能 從噴管高速流出的廢氣沖擊葉輪1 并在葉片2所形成的流道中繼續(xù)膨脹做功 推動(dòng)葉輪高速旋轉(zhuǎn) 3 增壓中冷和潤(rùn)滑 增壓后的空氣溫度升高 一則發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入氣缸內(nèi)的空氣密度下降 輸出功率降低 二則還會(huì)引起發(fā)動(dòng)機(jī)爆燃 因此 對(duì)增壓后的空氣進(jìn)行冷卻 對(duì)提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率 降低燃油消耗率和減輕發(fā)動(dòng)機(jī)爆燃傾向都有利 這是通過在壓氣機(jī)后面連接一個(gè)中冷器實(shí)