汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理動(dòng)畫圖解析-挺有意思的

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理動(dòng)畫圖解析挺有意思的（常用版）(可以直接使用，可編輯完整版資料，歡迎下載）

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發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的動(dòng)力裝置，性能優(yōu)劣直接影響到汽車性能，發(fā)動(dòng)機(jī)的類型很多，結(jié)構(gòu)各異，以適應(yīng)不同車型的需要。按發(fā)動(dòng)機(jī)使用燃料劃分，可分成汽油發(fā)動(dòng)機(jī)和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)等類別。按發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸排列方式劃分，可分成直列、V型、水平對(duì)置發(fā)動(dòng)機(jī)等。發(fā)動(dòng)機(jī)排量等于各汽缸工作容積之和，增加缸數(shù)可以增加發(fā)動(dòng)機(jī)排量，提高發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率，還可使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，減少振動(dòng)與噪聲，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理動(dòng)畫圖解析：一、直列四缸發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理動(dòng)畫6缸以下的發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸多為單排直列方式，少數(shù)6缸發(fā)動(dòng)機(jī)也有直列方式的。直列式發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，缺點(diǎn)是發(fā)動(dòng)機(jī)高度較高，長(zhǎng)度較長(zhǎng)。二、V型六缸發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理動(dòng)畫V型發(fā)動(dòng)機(jī)將所有汽缸分成兩組，兩組相鄰汽缸成一定的夾角布置在一起，可以抵消一部分振動(dòng)，從側(cè)面看汽缸呈V字形，故稱V型發(fā)動(dòng)機(jī)。V型發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)比較平穩(wěn)，振動(dòng)與噪聲較小，高度較低，長(zhǎng)度較短，能為駕乘艙留出更大的空間，缺點(diǎn)是必須使用兩個(gè)汽缸蓋，結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，價(jià)格也較貴。中高級(jí)轎車上普遍采用V6發(fā)動(dòng)機(jī)。V型發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸數(shù)一般為6、8、10、12、16。據(jù)說(shuō)，有的汽車公司還有V5、V7、V11等非對(duì)稱式V型發(fā)動(dòng)機(jī)。三、水平對(duì)置發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理動(dòng)畫原圖序號(hào)（學(xué)號(hào)）：吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院畢業(yè)論文 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)廢棄渦輪增壓技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展 姓名 專業(yè)交通運(yùn)輸（汽車運(yùn)用）班級(jí)指導(dǎo)教師 年月日汽車發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣渦輪增壓技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展《摘要》:本文針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣渦輪增壓技術(shù)的研究意義及研究現(xiàn)狀、存在問(wèn)題及解決措施進(jìn)行了論述。發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣渦輪增壓器是汽車制造業(yè)百年最杰出的作品之一，近20年在車用發(fā)動(dòng)機(jī)上越來(lái)越多的被采用，甚至CNG汽車，微型汽車和摩托車上也出現(xiàn)了渦輪增壓器?，F(xiàn)在已經(jīng)有了TSI的新技術(shù)。TSI發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)非常巧妙，它實(shí)際上是把一個(gè)渦輪增壓器（turbocharger）和機(jī)械增壓器（supercharger）一起裝到一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)里面。上文我們講到渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)在較低和較高轉(zhuǎn)速時(shí)都有一個(gè)動(dòng)力的空檔，為了進(jìn)一步提高發(fā)動(dòng)機(jī)的效率，增加一個(gè)機(jī)械增壓裝置，并讓它在低轉(zhuǎn)速時(shí)加大進(jìn)氣壓力。而渦輪增壓器的尺寸可以再大一些，去彌補(bǔ)高轉(zhuǎn)速是的動(dòng)力空檔，從而達(dá)到一個(gè)從低到高轉(zhuǎn)速的全段又一動(dòng)力表現(xiàn)。汽車采用增壓技術(shù)后，動(dòng)力性，經(jīng)濟(jì)性不但得到了顯著提高而目‘排放性能也有所提高，這對(duì)消除油價(jià)飛漲滿足日益嚴(yán)格的排放法規(guī)來(lái)說(shuō)是十分重要的。最后，對(duì)廢氣渦輪增壓技術(shù)進(jìn)行了展望?！蛾P(guān)鍵詞》:【廢氣渦輪增壓】;【熱負(fù)荷】;【爆震】;【匹配】TrendandResearchofTurbochargedTechnologyinGasolineEngines《Abstract》;Itisintroducedthemeaningandthesituationofexhaust一gasturbochargedtechnologyingasolineengine,andthenimpedimentandcountermeasuresarediscussed.Intheend，prospectofexhaust一gasturbochargedtechnologyingasolineengineismade.《Keywords》;gasolineengine;turbocharging;thermalload;deflagration;matching目錄引言廢氣渦輪增壓系統(tǒng)的概述……………1汽油機(jī)廢氣渦輪增壓研究的意義…………3（二）汽油機(jī)廢氣渦輪增壓研究的現(xiàn)狀…………………3（三）廢氣渦輪增壓技術(shù)…………4二、廢氣渦輪增壓器的應(yīng)用組成及工作原理（一）組成結(jié)構(gòu)特點(diǎn)………………11（二）工作原理……………………12三、汽油機(jī)渦輪增壓系統(tǒng)存在的問(wèn)題及研發(fā)方向（一）抑制爆燃燃燒和降低熱負(fù)荷………………12（二）改善渦輪增壓汽油機(jī)的扭矩特性…………14（三）改善渦輪增壓的加速度……15四、未來(lái)廢氣渦輪增壓的發(fā)展趨勢(shì)………16五、結(jié)論…………21六、參考文獻(xiàn)……………………22附錄一英文原文附錄二英文譯文引言隨著人們節(jié)能意識(shí)逐漸增強(qiáng)，環(huán)保部門制定的排放法規(guī)的日益嚴(yán)格，增壓技術(shù)越來(lái)越受到重視。在各種增壓方式中，廢氣渦輪增壓由于不消耗有用功，被人們廣泛應(yīng)用。過(guò)去汽油機(jī)增壓主要是用于高原汽車和競(jìng)賽汽車上，近年來(lái)許多國(guó)家對(duì)城市廢氣污染和噪音公害提出了更高的要求，從而促使車用汽油機(jī)增壓的發(fā)展。在我國(guó)為了解決高原行車動(dòng)力不足的問(wèn)題，對(duì)汽油機(jī)增壓進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究，并取得了可喜的成果。隨著廢氣渦輪增壓器的設(shè)計(jì)、制造以及材料等問(wèn)題的解決，使增壓柴油饑達(dá)到較高的性能指標(biāo)，并成功地應(yīng)用到載重汽車和小客車上。經(jīng)過(guò)國(guó)內(nèi)外的大量試fi}>JYL研完表明，廢氣渦輪增壓應(yīng)用在汽油機(jī)上具有一系列優(yōu)點(diǎn):①提高發(fā)動(dòng)機(jī)的升功率，②提高發(fā)動(dòng)機(jī)的低速扭矩性能，③提高發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料經(jīng)濟(jì)性能;④降低發(fā)動(dòng)機(jī)的有害氣體排出量;⑤降低發(fā)動(dòng)機(jī)的噪音值;⑥降低發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)比重量(公斤/馬力)。汽油機(jī)廢氣渦輪增壓系統(tǒng)的概述裝有廢氣渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的汽車，其動(dòng)力性能大為改善。它不但具有良好的加違性能，而且.還具有良好的扭矩特性。對(duì)現(xiàn)有載重汽車如解放牌進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)增壓，即可捉高動(dòng)力性能30--50%。對(duì)于高原行車，由于空氣稀薄，明顯地感到動(dòng)力不足。當(dāng)海拔每升高100公時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)功率將降低10%0增壓技術(shù)不僅能補(bǔ)償發(fā)動(dòng)機(jī)因海拔升高而下降的功率，還可以提高之。經(jīng)廢氣渦輪增壓后的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)排出的有害氣體大大降低。Schwitzer公司的研究表明，在普通的汽油機(jī)上進(jìn)行渦輪增壓，能使排氣中的有害氣體HC減少14io.CO減少13%}NU減少8。若進(jìn)一步改進(jìn)增壓器、化油器及排氣管布置，污染還能進(jìn)一步減輕。其主要原因在于增壓時(shí)，燃料與空氣混合較好，燃燒較為完全。其次是排氣溫度和背壓的升高，促進(jìn)了徘氣管內(nèi)廢氣的再燃燒反應(yīng)川‘”’。裝用小排量發(fā)動(dòng)機(jī)的汽車，在公路上行駛時(shí)，接人增壓以獲得較大的動(dòng)力性能;當(dāng)進(jìn)入市區(qū)行駛時(shí)，截?cái)嘣鰤?，發(fā)動(dòng)機(jī)排氣總量減小，亦可減輕城市污染。對(duì)非增壓發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，降低壓縮比會(huì)降低熱效率，最終使發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性變壞。但對(duì)渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)而言，降低壓縮比，完全膨脹的程度也隨之降低，固然不經(jīng)濟(jì)。但排入排氣管中的廢氣能量增加，使它在增壓器的渦輪中繼續(xù)膨脹，從而使渦輪獲得更大的輸出功，這不僅可撈回由于降低壓縮比所引起的損失，而且還可進(jìn)一步提高發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)的經(jīng)濟(jì)性。廢氣渦輪增壓不僅不像機(jī)械增壓那樣要消耗發(fā)動(dòng)機(jī)一部分輸出功率，而且還能充分利用廢氣能量，特別是充分利用排氣脈沖能量。這就是廢氣渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性較好的理論基礎(chǔ)。但由于化油器供油特性和分電盤特性等對(duì)汽油機(jī)增壓的適應(yīng)性較差，其燃料經(jīng)濟(jì)性的改善不如柴油機(jī)顯著。在電子計(jì)算機(jī)控制的直接噴射式汽油機(jī)上進(jìn)行增壓，仍可獲得良好的燃料經(jīng)濟(jì)性，比油耗可達(dá)190克/馬力小時(shí)，接近于柴油機(jī)的水平。（一）、汽油機(jī)廢氣渦輪增壓研究意義1增壓技術(shù)首先在柴油機(jī)領(lǐng)域得到發(fā)展，目前工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家大中功率柴油機(jī)已全部采用增壓技術(shù)，中小型車用柴油機(jī)增壓也達(dá)80%。汽油機(jī)增壓的發(fā)展相對(duì)較晚，技術(shù)水平也落后于柴油機(jī)。20世紀(jì)70年代末國(guó)外汽油機(jī)開(kāi)始逐漸采用增壓技術(shù)，并得到了迅速的發(fā)展和完善，1990年美國(guó)生產(chǎn)的汽油機(jī)已有1/4采用了增壓技術(shù)，1992年國(guó)際市場(chǎng)上出售的汽油機(jī)有巧%采用增壓技術(shù)，目前國(guó)外的汽油機(jī)增壓正處于完善和推廣應(yīng)用階段。內(nèi)燃機(jī)增壓的先進(jìn)技術(shù)主要集中于美國(guó)、德國(guó)和日本。相對(duì)于柴油機(jī)而言，汽油機(jī)在小排量，尤其是轎車發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，有其獨(dú)特的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)及地位，所以汽油機(jī)的增壓研究對(duì)于節(jié)約能源及提高汽車性能都具有重要意義。（二）汽油機(jī)廢氣渦輪增壓研究現(xiàn)狀經(jīng)過(guò)80多年的不斷發(fā)展，特別是20世紀(jì)90年代以來(lái)，由于CAD/CAM，電控、材料和制造技術(shù)等科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，許多相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域的成果被大景用于增壓技術(shù)領(lǐng)域，從而出現(xiàn)多種增壓方式。針對(duì)不同的車用發(fā)動(dòng)機(jī)，使用不同的增壓方式才能達(dá)到最佳的匹配，下而是幾中典型增壓方式的比較。從表中我們可以看出各種增壓方式都有利有弊，但由于廢氣渦輪增壓器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而目‘對(duì)提升發(fā)動(dòng)機(jī)性能效果很好當(dāng)1臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)裝上渦輪增壓器后，其輸出的最大功率與未裝增壓器的相比，可增加大約40%甚至更多;或者說(shuō)，1臺(tái)小排量的發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)增壓后，可以產(chǎn)生較大排量發(fā)動(dòng)機(jī)相同的功率;試驗(yàn)證明由于渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒比較完全，排煙濃度降低，廢氣中CO和HC含量明顯減少，NOx含量也大為改觀，對(duì)減少汽車排氣污染有利。此外，由于燃燒壓力升高率降低，發(fā)動(dòng)機(jī)工作柔和，噪聲比較小;而目‘在高原地區(qū)也可以恢復(fù)功率減少油耗。由于裝在汽油機(jī)上爆震傾向大大增強(qiáng)，而目‘汽油機(jī)的轉(zhuǎn)速和功率范圍寬，系統(tǒng)比較復(fù)雜，所以目前應(yīng)用較少，只有少數(shù)高級(jí)轎車安裝，但是隨著技術(shù)的不斷提高，應(yīng)用會(huì)越來(lái)越廣。裝在柴油機(jī)上不存在什么大難題所以普及很廣，在重型柴油機(jī)上已經(jīng)達(dá)到了100%，而目‘目前已向小型柴油機(jī)迅速發(fā)展。（三）廢氣渦輪增壓技術(shù)帶中冷器和放氣閥渦輪增壓器，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，并能很好地保證低速轉(zhuǎn)矩和高速限壓，而目‘能滿足我國(guó)排放法規(guī)的要求。目前大多數(shù)車用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)都安裝它。3.1中冷器氣體經(jīng)過(guò)壓縮后溫度有很大的提高，即使是低增壓度，一般也高出6080℃以上，升溫將造成發(fā)動(dòng)機(jī)功率降低，效率降低。為此需將吸入的空氣在中冷器中再次冷卻，使密度增加，從而使功率、扭矩相應(yīng)增加。另外，增壓中冷還有利于降低排放中NOx和微粒的含量，減少了柴油機(jī)后處理NOx的困難。中冷器的冷卻方式一般有以下3種類型:(1)空對(duì)空中間冷卻器;(2)水對(duì)空中間冷卻器;(3)油對(duì)空中間冷卻器。水對(duì)空中冷器可分為利用發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)水和獨(dú)立的循環(huán)水系統(tǒng)2種。前者的裝置簡(jiǎn)單，可根據(jù)空間和實(shí)際條件直接裝在車用發(fā)動(dòng)機(jī)上，但發(fā)動(dòng)機(jī)水溫木身就高，大約在8090℃左右，所能得到的空氣冷卻程度是有限的。在后一種情況下，由于可利用溫度較低的冷卻水，所以增壓空氣的冷卻效果好，但需要設(shè)置單獨(dú)的冷卻水系統(tǒng)，故它只能用于固定式工業(yè)用柴油機(jī)或船用發(fā)動(dòng)機(jī)。油對(duì)空中間冷卻器和水對(duì)空中間冷卻器相似?？諏?duì)空中冷可用于難于得到溫度較低的冷卻水的場(chǎng)合。常用以下2種方法(1)它是用管子將充氣通到單獨(dú)安裝在前而的散熱器，利用裝在柴油機(jī)上的風(fēng)扇供給的冷卻空氣進(jìn)行冷卻，增壓空氣的溫度可冷卻到50-}-600Co但由于空氣的傳熱系數(shù)比水低得多，所以空對(duì)空的體積要比水對(duì)空中冷器大些。一般將中冷器直接布置在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水箱的前而，但應(yīng)靠近增壓器。(2)在進(jìn)氣管前段設(shè)置一個(gè)風(fēng)扇，有專用電機(jī)lx動(dòng)，冷卻效果最好，但是設(shè)計(jì)復(fù)雜。一般來(lái)說(shuō)，增壓比越高，采用中冷的效果越顯著，采用中冷的必要性就越大。是臺(tái)采用中冷主要取決于增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的增壓強(qiáng)度，也與發(fā)動(dòng)機(jī)用途和使用條件等因素有關(guān)，使用時(shí)要權(quán)衡利弊。比較起來(lái)，空對(duì)空中冷有更大的發(fā)展?jié)摿Γ貏e是采用高溫冷卻的車用發(fā)動(dòng)機(jī)，更應(yīng)優(yōu)先考慮空對(duì)空中冷器。目前車用發(fā)動(dòng)機(jī)常用的是水冷，原因是其設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，體積小，容易布置。但以后可能會(huì)向空冷方而發(fā)展。3.2放氣閥柴油機(jī)在高速高負(fù)荷時(shí)，排氣流量大，因而排氣能量大，導(dǎo)致渦輪增壓器轉(zhuǎn)速高，增壓壓力也高，但是在柴油機(jī)低速時(shí)，即使增加負(fù)荷，廢氣流量也不大，因而增壓空氣壓力低，發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩增量過(guò)小。作為改善的辦法，可以用小容量的渦輪增壓器和柴油機(jī)的中速相匹配，以提高柴油機(jī)中速時(shí)的扭矩。這樣又出現(xiàn)將柴油機(jī)高速高負(fù)荷時(shí)增壓過(guò)高，增壓器轉(zhuǎn)速過(guò)大的問(wèn)題。為此采用排氣旁通閥，在高速高負(fù)荷時(shí)，旁通閥打開(kāi)，放掉一部分廢氣，以降低增壓器轉(zhuǎn)速，控制壓比。放氣的方式目前主要有以下2種:(1)將部分排氣放入大氣;(2)將部分增壓空氣放入大氣。從熱力學(xué)觀點(diǎn)來(lái)看，放增壓空氣比放排氣更不理想，但實(shí)際上兩者對(duì)油耗率的影響差別不大。目前車用發(fā)動(dòng)機(jī)常用的是將部分排氣放入大氣。一汽油機(jī)渦輪增壓系統(tǒng)現(xiàn)狀解放牌汽車CA-lOB發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪增壓系統(tǒng)示于圖1上。發(fā)動(dòng)機(jī)排出的高溫燃?xì)饨?jīng)分支排氣管流人增壓器的渦輪殼中，再流經(jīng)噴咀環(huán)，燃?xì)庖愿叩乃俣葒娤驕u輪。燃?xì)庠跍u輪中膨脹作功驅(qū)動(dòng)同軸上的壓氣機(jī)葉輪而旋轉(zhuǎn)。廢氣經(jīng)渦輪作功后排人大氣。離心式壓氣機(jī)把空氣吸入并壓縮，提高了流速和壓力。壓縮空氣再經(jīng)過(guò)擴(kuò)壓器擴(kuò)壓，流速降低，壓力進(jìn)一步提高。經(jīng)化油器與燃料混合后導(dǎo)人氣缸燃燒。增壓壓力調(diào)節(jié)閥的作用是當(dāng)增壓壓力達(dá)到額定值后，把剩余功率的廢氣旁通人大氣，以保持發(fā)動(dòng)機(jī)良好的扭矩特性。調(diào)節(jié)閥受增壓壓力的控制而自動(dòng)調(diào)節(jié)。要維持增壓器浮動(dòng)軸承的正常工作，輸人的潤(rùn)滑油必須保證足夠的流量和壓力，以使軸承獲得良好的潤(rùn)滑和冷卻?；赜凸苈窇?yīng)暢通?；推鞲∽邮姨幱谠鰤籂顟B(tài)，因此汽油泵仍需增壓，以保證足夠的流最和壓力。在化油器式發(fā)動(dòng)機(jī)上進(jìn)行渦輪增壓，還涉及增壓器的布置問(wèn)題。增壓器放在化油器之前，稱為增壓器前置方案(如圖1)，反之稱為增壓器后置方案。對(duì)于使用多個(gè)化油器的發(fā)動(dòng)機(jī)，將給增壓器的布置帶來(lái)很大困難。前置和后置都有自己的特點(diǎn)，采用何種方案依據(jù)具體情況而定。增壓器前置方案的特點(diǎn)是將空氣先進(jìn)行壓縮，待空氣密度和壓力提高后再與燃料混合進(jìn)人氣缸。其優(yōu)點(diǎn)是:①化油器安裝位置不變，喉部尺寸也不用加大。混合氣行程短，發(fā)動(dòng)機(jī)靈敏性較好，②空氣經(jīng)壓縮后溫度升高，有利于燃料的汽化，③發(fā)動(dòng)機(jī)回火，不易損壞壓氣機(jī)葉輪，④增壓器發(fā)生故障，易于與發(fā)動(dòng)機(jī)脫開(kāi)。其缺點(diǎn)是:①化油器處于增壓狀態(tài)下工作，應(yīng)嚴(yán)格密封，否則燃油外漏，②汽油泵要增壓，以適應(yīng)增壓對(duì)供油的要求;③要使化油器的供油量隨空氣密度的增加而增加比較困難。增壓器后置方案的特點(diǎn)是空氣先經(jīng)過(guò)化油器與燃料混合后再進(jìn)行壓縮，待混合氣的壓力和密度提高后再送入氣缸。其優(yōu)點(diǎn)是:1)不用考慮化油器的密封問(wèn)題，2)混合氣經(jīng)壓氣機(jī)的攪動(dòng)，霧化混合較好;J)化油器的供油特性易于滿足增壓要求，但需加大化油器的喉部尺寸，4)汽油泵可不作改動(dòng)。其缺點(diǎn)是:(1)增壓器發(fā)生故障時(shí)不易與發(fā)動(dòng)機(jī)脫開(kāi);(2)若發(fā)動(dòng)機(jī)回火，容易損壞壓氣機(jī)葉輪;(3)、當(dāng)節(jié)流閥開(kāi)度較小時(shí)，進(jìn)氣管真空度傳至壓氣機(jī)中，將增壓器潤(rùn)滑油吸出，卷人氣缸，增加潤(rùn)滑油消耗，影響發(fā)動(dòng)機(jī)的正常燃燒。為了克服這一弊病，必須在壓氣機(jī)前后設(shè)置聯(lián)動(dòng)節(jié)流閥圖2是BMW-ALPINA小客車汽油機(jī)廢氣渦輪增壓系統(tǒng)。其發(fā)動(dòng)機(jī)型式為直列6缸，排量3公升，與h1}K公司生產(chǎn)的K27型渦輪增壓器匹配，最大功率為300馬力/6000轉(zhuǎn)/分。該系統(tǒng)最高增壓壓力為0.85巴(1巴=0.987大氣壓)，使用空氣—空氣中間冷卻器。進(jìn)氣旁通閥5的作用是生l鐫節(jié)流閥突然關(guān)閉的時(shí)候(如汽車的加速換檔過(guò)程)，增壓器的轉(zhuǎn)子在慣性力的作用下仍在高速運(yùn)轉(zhuǎn)，繼續(xù)向發(fā)動(dòng)機(jī)送氣，而此時(shí)韋流閥已關(guān)閉，氣流無(wú)路可走，壓氣機(jī)阻力增加，容易引起其喘振。為此，必須在增壓管路上安裝一只由節(jié)流閥下端進(jìn)氣真空度控制的旁通閥，在節(jié)流閥開(kāi)度較小時(shí)將增壓空氣旁通。其作用是一方而防止喘振;另一方面因壓氣機(jī)負(fù)載減輕，轉(zhuǎn)子仍可以保持較高的轉(zhuǎn)速，當(dāng)再開(kāi)大節(jié)流閥時(shí)，有利于增壓器及汽車的加速。進(jìn)氣旁通閥的另一個(gè)作用就是當(dāng)增壓壓力達(dá)到額定值后，將克服彈簧力與進(jìn)氣壓力之和，閥門打開(kāi)，進(jìn)氣旁通達(dá)到限制增壓壓力的目的，它與廢氣旁通閥配合作用，共同來(lái)調(diào)韋增壓壓力。圖3是另一種Saab小客車汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的增壓系統(tǒng)〔51。該發(fā)動(dòng)機(jī)為4缸直列式，排量2公升，與Garrett廢氣渦輪增壓器相匹配，在增壓壓力為0.5巴時(shí)，最大功率為145馬力/5000轉(zhuǎn)/分。限器1.2的作用是當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在6000轉(zhuǎn)/分時(shí)，截?cái)嘤捅秒娐?，停止供油。過(guò)壓開(kāi)關(guān)5的作用是當(dāng)增壓壓力超過(guò)。.75巴時(shí)，截?cái)嗥捅秒娐?，停止彩A.油。二、廢氣渦輪增壓器的應(yīng)用組成及工作原理（一）組成一結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與CA-lOP發(fā)動(dòng)機(jī)匹配的增壓器型號(hào)是國(guó)產(chǎn)3GJ型廢氣渦輪增壓器，其結(jié)構(gòu)示于圖40與ALPINA發(fā)動(dòng)機(jī)匹配的增壓器是KKK-K27廢氣禍輪增壓器，其結(jié)構(gòu)示于圖5。與Saab發(fā)動(dòng)機(jī)匹配的Garrett廢氣渦增壓器，帶有增壓壓力調(diào)節(jié)閥，其結(jié)構(gòu)示于圖G。3GJ型和K27型渦輪增壓器的主要性能參數(shù)見(jiàn)表1。（二）工作原理根據(jù)汽車的運(yùn)行特點(diǎn)，增壓器與發(fā)動(dòng)機(jī)的匹配大都照顧低速扭矩特性。增壓器在最大扭矩工況范圍內(nèi)具有較高的效率。要獲得發(fā)動(dòng)機(jī)良好的適應(yīng)性系數(shù)，必須通過(guò)增壓壓力調(diào)節(jié)閥將過(guò)剩的廢氣能量放掉，增壓壓力調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖了，它是由殼體、閥門、膜片以及彈簧等零件組成。三、汽油機(jī)廢氣渦輪增壓存在的問(wèn)題及研發(fā)方向（一）抑制爆展燃燒和降低熱負(fù)荷汽油機(jī)最大增壓壓力尸*主要是受爆震的限制，而增壓后爆震加劇的最大原因是由于熱負(fù)荷增加，兩者是密切相關(guān)的。對(duì)一臺(tái)汽油機(jī)來(lái)說(shuō)要進(jìn)行渦輪增壓首要的問(wèn)題是要防止發(fā)生爆震燃燒，一般可考慮下列方法。.1.1降低壓縮比這是防止爆震最常見(jiàn)有效的方法。降低壓縮比還可以改善排放，據(jù)經(jīng)驗(yàn)表明，當(dāng)e從8.5下降到6.5時(shí)，排氣中的HC減少50%,NOx減少30%-40%。但汽油機(jī)的壓縮比本來(lái)就比較小，處于對(duì)經(jīng)濟(jì)性很敏感的區(qū)域，;的下降必然引起熱效率下降較多。因此，不希望僅用一個(gè)措施來(lái)解決防止爆震問(wèn)題。在燃油等級(jí)不變的情況下，汽油機(jī)改為渦輪增壓時(shí)的壓縮比#k，可按下列經(jīng)驗(yàn)公式確定:、二·po0k3汽油機(jī)廢氣渦輪增壓的障礙廢氣渦輪增壓技術(shù)和廢氣渦輪增壓器在柴油車上已經(jīng)得到大量的使用和裝配，是柴油車發(fā)展的一種必然趨勢(shì)。但是在提高汽油機(jī)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性的同時(shí)，車用汽油機(jī)廢氣渦輪增壓技術(shù)存在不少問(wèn)題和障礙，這些問(wèn)題和障礙限制了廢氣渦輪增壓技術(shù)在汽油機(jī)上的應(yīng)用。.1.2減小點(diǎn)火提前角，與非增壓情況相同推遲點(diǎn)火時(shí)間將有助于防止爆震。但過(guò)晚的點(diǎn)火將使后燃加劇，不僅影響功率，還將增加排氣溫度，試驗(yàn)表明點(diǎn)火提前角推遲10CA，排氣溫度將升高3一8℃，這對(duì)渦輪來(lái)說(shuō)十分不利。理想的點(diǎn)火提前角是調(diào)整到即將爆震而尚未爆震時(shí)，此時(shí)動(dòng)力性.1.3對(duì)增壓空氣進(jìn)行中冷安裝中冷器對(duì)增壓空氣進(jìn)行中冷是十分有效的，不僅與柴油機(jī)有相同效果，對(duì)功率的增加、熱負(fù)荷的降低都是十分有利的，而且對(duì)于防止爆震也是非常有效的。有實(shí)驗(yàn)表明[‘]:通過(guò)增壓后進(jìn)行中冷，即使壓縮比E為8:1，發(fā)動(dòng)機(jī)仍不會(huì)發(fā)生爆燃;同時(shí)，降低壓氣機(jī)出口溫度Tk可以提高有效壓力Pe，從而可以有效地提高發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功率Pe"（二）改善渦輪增壓汽油機(jī)的扭矩特性 車用汽油機(jī)與柴油機(jī)一樣，必須有低轉(zhuǎn)速大扭矩特性。但汽油機(jī)因存在爆震問(wèn)題，所以改善扭矩特性的難度較柴油機(jī)更大一些。扭矩 特性較差的原因是隨著轉(zhuǎn)速增加，負(fù)荷的提高，排氣溫度也相應(yīng)升高，渦輪進(jìn)口熔值增加，增壓器轉(zhuǎn)速提高，增壓壓力尸*上升，相應(yīng)扭矩增大。這種匹配情況，不僅容易發(fā)生高速爆震，而且扭矩特性也不符合車用發(fā)動(dòng)機(jī)的要求。目前改善增壓汽油機(jī)特性的措施一般有以下方法:二采用放氣?；旧吓c車用柴油機(jī)的放氣一樣，可以放排氣，也可以放增壓空氣。b.壓氣機(jī)進(jìn)口節(jié)流。其工作機(jī)理十分簡(jiǎn)單，在壓氣機(jī)進(jìn)氣處放置一個(gè)節(jié)流閥，使進(jìn)口壓力適當(dāng)減小，相應(yīng)壓氣機(jī)出口壓力也降低。當(dāng)小負(fù)荷低轉(zhuǎn)速時(shí)，希望有較大的扭矩，此時(shí)，正值流量小，所以節(jié)流效果弱，尸、沒(méi)受多大影響。當(dāng)高轉(zhuǎn)速大負(fù)荷時(shí)，扭矩不希望很大，而這時(shí)流量較大，節(jié)流效果較強(qiáng)，因而尸*得到控制。節(jié)流法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但效果遠(yuǎn)不如放氣法強(qiáng)。c.采用可變噴嘴環(huán)截面積【‘〕?？勺儑娮飙h(huán)增壓器采用的是活動(dòng)的噴嘴環(huán)葉片，噴嘴環(huán)葉片可以繞著各自的軸心共同旋轉(zhuǎn)，隨著噴嘴環(huán)葉片角度的改變而改變?？勺儑娮煺{(diào)節(jié)是將增壓器設(shè)計(jì)點(diǎn)選在柴油機(jī)標(biāo)定點(diǎn)，隨著轉(zhuǎn)速的下降改變噴嘴環(huán)的流通截面，以維持足夠高的增壓壓力，這樣既改善了汽油機(jī)的低速性能，又避免了放氣閥方案高速經(jīng)濟(jì)性差的缺點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)增壓汽油機(jī)全工況范圍的良好匹配。 d.采用具有共振系統(tǒng)的復(fù)合增壓。基本情況與車用增壓柴油機(jī)相 同，但只適用于汽油噴射汽油機(jī)，此處不作贅述。（三）改善渦輪增壓汽油機(jī)的加速性渦輪增壓系統(tǒng)在汽油機(jī)工況突變時(shí)，不能隨工況變化供應(yīng)增壓空氣流量和增壓壓力，而要滯后一段時(shí)間才能適應(yīng)，這就是所謂的“增壓滯后”。滯后時(shí)間越長(zhǎng)，汽油機(jī)的加速性能也越差。汽油機(jī)的增壓滯后問(wèn)題更顯得突出，因?yàn)槠蜋C(jī)本身的慣性小，靈活性強(qiáng)，轉(zhuǎn)速范圍寬廣，所以對(duì)增壓器的反應(yīng)要更高。因此提高增壓汽油機(jī)的加速性是發(fā)展汽油機(jī)增壓的一個(gè)重要課題。解決該問(wèn)題的方法有:a.減小進(jìn)、排氣道的容積。研究表明，過(guò)大的進(jìn)排氣系統(tǒng)的容積，特別是進(jìn)氣系統(tǒng)的容積是造成增壓器反應(yīng)遲緩的重要原因。因此任何有利于減小進(jìn)排氣系統(tǒng)容積的設(shè)計(jì)都有利于縮短滯后期。b.縮小渦輪增壓器的尺寸。小尺寸的渦輪增壓器具有小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，對(duì)提高加速性的作用很大，為了減小轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，在條件具備的情況下，寧可用兩個(gè)小增壓器而不用一個(gè)大增壓器。c.排氣管尺寸的影響。排氣管應(yīng)該短，管子直徑應(yīng)該小，也就是排氣管的容積較小，并且應(yīng)能很好地將各缸的壓力脈沖無(wú)干擾地引人渦輪。排氣系統(tǒng)的阻力應(yīng)盡可能小。 d.選擇適當(dāng)?shù)墓?jié)氣門位置，是指節(jié)氣門與壓氣機(jī)的位置。只有兩種可能，壓氣機(jī)在節(jié)氣門后或前，當(dāng)壓氣機(jī)在節(jié)氣門后時(shí)，壓氣機(jī)的進(jìn)口壓力P,<PO大氣壓力)，然后在壓氣機(jī)內(nèi)壓縮到尸*;而壓氣機(jī)在 節(jié)氣門之前時(shí)，進(jìn)口壓力Pi-Po，但必須壓縮到高于P*的壓力，經(jīng)節(jié)流后降到尸*值。因此，對(duì)于前者，壓氣機(jī)內(nèi)的壓力較低，在相同的質(zhì)量流量下，它的容積流量較大。從與增壓器匹配角度來(lái)說(shuō)，前者能在高效區(qū)工作，當(dāng)負(fù)荷突變時(shí)具有較大的能量，容易提高轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，從而縮短滯后時(shí)間，改善加速性能。四、未來(lái)廢氣渦輪增壓器的發(fā)展趨勢(shì)4.1可變截而渦輪增壓器對(duì)于車用高速柴油機(jī)，為了改善低工況性能，可采用高速時(shí)放氣的措施，這是一種簡(jiǎn)單而安全的措，但高工況經(jīng)濟(jì)性不好。為了提高渦輪增壓器的經(jīng)濟(jì)性能，近十幾年科研工作者進(jìn)行了大量的研究，其中可變噴嘴環(huán)截而渦輪增壓器是呼聲最高的，許多國(guó)家都進(jìn)行了研究并取的了很大的進(jìn)步?？勺兘囟鴾u輪增壓是燃?xì)馔ㄟ^(guò)渦輪噴嘴葉片時(shí)，根據(jù)渦輪增壓柴油機(jī)外界負(fù)荷的變化來(lái)改變噴嘴環(huán)葉片的角度，使進(jìn)入渦輪葉片的氣流參數(shù)產(chǎn)生變化，通過(guò)渦輪燴降的變化實(shí)現(xiàn)渦輪功的變化，讓壓氣機(jī)出口的增壓壓力發(fā)生變化，從而達(dá)到渦輪增壓器與發(fā)動(dòng)機(jī)在各工況下的良好匹配?？勺兘囟鴾u輪增壓器的原理簡(jiǎn)圖如圖4所示.由于發(fā)動(dòng)機(jī)工況變化的瞬態(tài)性，因此可變噴嘴葉片調(diào)整的響應(yīng)性也是可變噴嘴汽油機(jī)增壓的發(fā)展相對(duì)較晚，技術(shù)水平也落后于柴油機(jī)。我國(guó)20世紀(jì)70年代末開(kāi)始研究汽油機(jī)增壓，并在CA一lOB和DG26100一12機(jī)型上取得成功。20世紀(jì)80年代末，清華、西安交大等幾家高等院校和內(nèi)燃機(jī)廠也相繼對(duì)49ZQ汽油機(jī)進(jìn)行增壓研究川。作為汽油機(jī)增壓，除提高功率扭矩外，還用于高原上恢復(fù)功率。由于受爆震的影響和熱負(fù)荷的限制，增壓度都不高，性能也不夠完善，實(shí)際應(yīng)用很少。到2001年，只有少數(shù)車型采用增壓，還沒(méi)有國(guó)產(chǎn)增壓車型?，F(xiàn)在，國(guó)內(nèi)已開(kāi)發(fā)出轎車用增壓柴油機(jī)和汽油機(jī)產(chǎn)品，如帕薩特一領(lǐng)馭1.8T、大眾一速騰1.8T、奧迪A6L2.OT等均采用了渦輪增壓技術(shù)。 國(guó)內(nèi)一些著名公司和院校都非常重視發(fā)動(dòng)機(jī)與增壓器匹配的研究。中科院工程熱物理所、清華大學(xué)、燃?xì)鉁u輪研究所通過(guò)可變噴嘴渦輪增壓器與發(fā)動(dòng)機(jī)的匹配試驗(yàn)測(cè)得增壓壓力和排氣壓力值，結(jié)合發(fā) 動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)，計(jì)算了發(fā)動(dòng)機(jī)的流通特性，建立了可變噴嘴增壓器與發(fā)動(dòng)機(jī)的聯(lián)合工作曲線〔’〕。對(duì)聯(lián)合工作曲線的分析表明:設(shè)計(jì)的可變噴嘴渦輪增壓器與發(fā)動(dòng)機(jī)匹配良好，不會(huì)出現(xiàn)喘振和阻塞。由大眾集團(tuán)主產(chǎn)的、世界上首臺(tái)新型帶渦輪壓的直噴汽油發(fā)動(dòng)機(jī)已于2005年問(wèn)世。這款2.0LFSI(FuelStratifiedInjection，燃料分層噴射)發(fā)動(dòng)機(jī)適用于大眾集團(tuán)生產(chǎn)制造的諸多車型，如奧迪A3,A4,A6和高爾夫GTI等。2.0LFN被評(píng)為“2005年最有影響力的發(fā)動(dòng)機(jī)”。結(jié)合渦輪增壓，F(xiàn)SI擁有性能高和油耗低的特點(diǎn)[[3]0據(jù)報(bào)道，歐洲的汽車制造商和零部件供應(yīng)商正將汽油機(jī)渦輪增壓器視為降低排放的有效武器，有內(nèi)燃機(jī)2021年2月望使該產(chǎn)品在歐洲的需求劇增。通過(guò)引人渦輪增壓器，汽車制造商可以提供較小排量的汽油機(jī)。與現(xiàn)有的同類產(chǎn)品相比，這種發(fā)動(dòng)機(jī)的性能持平或更高，而油耗量較低;加__七車輛質(zhì)量的減輕，可幫助歐洲的汽車制造商實(shí)現(xiàn)他們對(duì)歐盟的保證，即2021年，乍輛的COZ平均值為163歲km。博格華納公司和霍尼韋爾公司希望到2021年，歐洲的汽油機(jī)中大概有25%為渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)[4]。 日本馬自達(dá)汽車公司日前宣布，該公司成功開(kāi)發(fā)了排量為2.3L的直噴式渦輪增壓汽油機(jī)13-VDT，命名為MZR2.3DISITURBO，并裝備在馬自達(dá)speedAtenza轎車上。發(fā)動(dòng)機(jī)的缸徑為87.5mm，行程94mm，壓縮比9.5，最高輸出功率為200kW，最大功率轉(zhuǎn)速5500r/min，最大扭矩380N·m，最大扭矩轉(zhuǎn)速30(0r/min，總排氣量2.26L。該發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)配合使用直噴系統(tǒng)和渦輪增壓器，增大了低中速區(qū) 的扭矩，也提高了高功率輸出時(shí)的動(dòng)力性能。直噴系統(tǒng)以最大11.5MPa的高壓向缸內(nèi)噴射燃料，通過(guò)利用氣化吸熱，強(qiáng)化缸內(nèi)冷卻效果，提高了混合氣體的填充效率。通過(guò)鑒定，馬自達(dá)speedAt~作為一臺(tái)超低排放的汽車，其廢氣排放只有2005年日本排放標(biāo)準(zhǔn)的75%，超過(guò)2021年燃油經(jīng)濟(jì)標(biāo)準(zhǔn)5%。PetitjeanD,BernardinoL,MiddlemassC等學(xué)者對(duì)10年內(nèi)批量生產(chǎn)渦輪增壓和自然吸氣的發(fā)動(dòng)機(jī)/車輛進(jìn)行了比較，結(jié)果表明渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)帶來(lái)8%一10%燃油經(jīng)濟(jì)性收益[’]。經(jīng)其他實(shí)驗(yàn)型發(fā)動(dòng)枷車輛嚴(yán)格背對(duì)背比較得出的數(shù)據(jù)表明，渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)在燃油經(jīng)濟(jì)性方面有18%的收益。相同功率情況下，除了燃油經(jīng)濟(jì)性收益外，渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)在排量方面可縮小約30%。成本估算表明，盡管增加了渦輪增壓器的成本，渦輪增壓的、排量縮小的4缸發(fā)動(dòng)機(jī)可比相同功率的、相當(dāng)?shù)?或更大的)V6發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)約成本300美元左右。相同的基本型發(fā)動(dòng)機(jī)可以渦輪增壓至不同的增壓度，以開(kāi)發(fā)出更寬廣的標(biāo)定功率范圍。這種策略用相同的基本型發(fā)動(dòng)機(jī)替代幾個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)系列，可以產(chǎn)生顯著的成本效益。a.汽油機(jī)增壓易發(fā)生爆燃。增壓使壓縮終了混合氣的溫度、壓力趨于升高，致使爆燃的傾向增大。汽油機(jī)由于受爆燃限制，壓縮比較低，因而造成膨脹不充分，致使排氣溫度較高，熱效率下降。 b.汽油機(jī)增壓熱負(fù)荷大。汽油機(jī)混合氣的濃度范圍窄(過(guò)量空氣系數(shù)a二0.85一1.1)，燃燒時(shí)的過(guò)量空氣少，造成單位數(shù)量混合氣的發(fā)熱量大。同時(shí)，汽油機(jī)又不能通過(guò)提高氣門重疊角加大掃氣來(lái)冷卻受 熱零件(如氣門、燃燒室等)，造成汽油機(jī)在增壓后的熱負(fù)荷偏高。汽油機(jī)增壓后熱負(fù)荷大又促使爆燃傾向的發(fā)生。c.汽油機(jī)與增壓器匹配困難。與柴油機(jī)相比，汽油機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍寬，從低速到高速混合氣質(zhì)量流量變化大。當(dāng)節(jié)氣門突然開(kāi)大時(shí)，增壓器響應(yīng)滯后造成動(dòng)力響應(yīng)的滯后。汽油機(jī)增壓后發(fā)動(dòng)機(jī)排氣溫度高，易造成增壓器損壞，并出現(xiàn)低速時(shí)增壓壓力不足，高速時(shí)增壓壓力過(guò)高及壽命降低的情況。五、結(jié)論汽油機(jī)增壓已有相當(dāng)長(zhǎng)的發(fā)展，近30年它被作為一種改善汽油機(jī)的燃料經(jīng)濟(jì)性以及減少排氣污染的手段而得到迅速發(fā)展。同時(shí)增壓作為高海拔地區(qū)功率恢復(fù)的一種措施而顯示出了獨(dú)特的優(yōu)越性?，F(xiàn)代轎車發(fā)動(dòng)機(jī)已普遍采用電子噴射系統(tǒng)，在電子控制技術(shù)及新材料的配合下，渦輪增壓技術(shù)在汽油機(jī)上的應(yīng)用也會(huì)日益普遍。其中高固體份涂料因其可揮發(fā)成份少、固化速度快、施工性能好必將成為發(fā)展的趨勢(shì)。另外，環(huán)氧樹(shù)脂涂料、聚氨脂涂料由于具有較高的機(jī)械強(qiáng)度和粘接力、加工改性易等特點(diǎn)，其防腐性能、應(yīng)用范圍也會(huì)進(jìn)一步得到提高和擴(kuò)大?！矃⒖嘉墨I(xiàn)〕[1]賈東紅，高桐生.49ZQ汽油機(jī)廢氣渦輪增壓中一些問(wèn)題的探討.[J].小型內(nèi)燃機(jī)，1991，(6).[2]王恩華，周明.可變渦輪增壓器與發(fā)動(dòng)機(jī)匹配分析【J].車用發(fā)動(dòng)機(jī)，2003，(4);18一21.[3〕吳明.新型渦輪增壓直噴汽油機(jī)【J].汽車維修，2006,(3).[4〕張玉華.歐洲青睞汽油機(jī)增壓〔J].車用發(fā)動(dòng)機(jī)，2005,(11).[51PetitjeanD,BernardinoL,MiddlemassC，等.改善汽油機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性的先進(jìn)渦輪增壓技術(shù)〔J].國(guó)外內(nèi)燃機(jī)，2006，(3).[6〕邱卓丹，張洪濤.柴油機(jī)微粒排放后處理技術(shù)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)〔JJ.小型內(nèi)燃機(jī)與摩托車，2005,(1).仁7」AndreasPfeifer,US2007一WhichWayToGoPossibletechnicalsolutionsSAEpaper,2003一01一0770.[8]2006一01一3551:SimulatedPerformanceofaDieselAftertreatmentSystemforU.S.2021ApplicationSAEPaper,2006一01一3551.[9]BrianScarnegieALNT+SCRSystemforTreatingtheNOxEmissionsfromaDieselEngine2006一01一0210Paper.〔10]JohnC,Wald.,EngineTechnologyforTheFutureMeeting,theneedsofCustomersandtheenvironment.SAEChina2003congress.4]SelvarajM.Stainlesssteelpowderasaprotectiveanddecora-tivepigmentforsteelstructuresinorganiccoatingindustries.Anti一CorrosionMethodsandMaterials,1997，44(1):13.[5」MathivananL,RadhakrishnaS.Heat一resistantanti一。~sivepaintfromepoxy一siliconevehicles.Anti一CorrosionMethodsandMaterials,1997，44(6):400.[6]DhanalakshmiM,etal.Coatingsforunderwaterandwetsur-faceapplication.Anti一CorrosionMethodsandMaterials,附錄一：英文原文Introduction

Aspeoplegraduallyincreaseawarenessofenergyconservation,environmentalprotectiondepartmentoftheincreasinglystringentemissionsregulations,pressurizationtechnologymoreandmoreattention.Waysinavarietyofsupercharged,Turbochargedusefulworkbecausetheydonotconsume,iswidelyapplied.Turbochargedgasolinepasttheplateauismainlyusedforcarsandracecars,manycountriesinrecentyears,urbanairpollutionandnoisepollutionputforwardhigherrequirements,thuscontributingtomotorgasolineturbochargerdevelopment.PlateauinChinatoaddresstheproblemofinsufficientdrivingforceofpressurizedgasolinewerealotofexperimentalstudies,andhaveachievedencouragingresults.Withtheturbochargerdesign,manufacturingandmaterialsproblems,sothatpressurizedChaiYoujitoachievehighperformance,andsuccessfullyappliedtothetrucksandsmallpassengercars.Aftertestingalargenumberofdomesticandforeignfi}>JYLcompletedresearchthatusedintheexhaustgasturbochargedgasolineenginewithanumberofadvantages:

①increaseenginepowerperliter,

②toimprovelow-speedtorqueperformanceoftheengine,

③improvefueleconomyperformanceoftheengine;

④reducetheemissionofharmfulgasengine;

⑤reduceenginenoisevalue;

⑥lowerthantheweightofthestructureoftheengine(kg/hp).

GasolineTurbochargedSystemOverview

Equippedwithaturbochargedengineofthevehicleexhaust,anditsdynamicperformancegreatlyimproved.Notonlydoesitaddbreachofgoodperformance,but.Alsohasgoodtorquecharacteristics.Theliberationoftheexistinglicensefortruckengines,suchaspressurized,high-powerperformancecancatch30-50%.Fortheplateauroad,duetothethinair,obviouslyfeellessmotivated.Whenthealtitudeisincreasedby100km,theenginepowerwilldropby10%0superchargertechnologycannotonlycompensateforelevationdecreaseenginepower,butalsocanimproveit.

Theexhaustgasturbochargedgasolineengineaftertheexhaustofharmfulgasgreatlyreduced.Schwitzer'sresearchshowsthatonanordinarygasolineengineturbo,theexhaustofharmfulgasescanreduceHC14io.COdecreased13%}NUdecreaseof8.Iffurtherimprovedsupercharger,carburetorandexhaustpipelayout,butalsofurtherreducepollution.Themain

Thereasonispressurized,thefuelandairmixtureisbetter,morecompletecombustion.Followedbytheriseofexhausttemperatureandbackpressure,promotingthere-irresolutetrachealgascombustionRiver'"'.

Small-displacementenginefittedwithacardrivingonthehighway,accesstoalargermomentumboostperformance;whendrivingintothecity,cutoffboost,reducingthetotalengineexhaust,andmayreduceurbanpollution.

Onnon-superchargedengine,thelowercompressionratiowillreducethethermalefficiency,andultimatelytheeconomyoftheenginedeterioration.Buttheturboengine,thelowercompressionratio,thedegreeoffullexpansiondecreases,ofcourse,nottheeconomy.However,theexhaustpipeintotheexhaustenergyincreases,makingittheturbosuperchargertocontinuetoexpand,sothatgreateroutputpowerturbines,whichnotonlyreducethecompressionratiocanbesalvagedbecausethelosscaused,butalsofurtherimprovetheenginecycleoftheeconomy.

Turbochargednotliketospendasuperchargedengineaspartofoutputpower,butalsomakefulluseofexhaustenergy,inparticular,takeadvantageofexhaustpulseenergy.Thisistheexhaustgasturbochargedenginegoodeconomictheory.However,thecarburetorfuelsupplycharacteristicsandsub-characteristicselectricalpanelonthepooradaptabilityofpressurizedgasoline,thefueleconomyimprovementwassignificantlybetterthandiesel.Inthecomputer-controlleddirectinjectiongasolineengineon

Pressurecanstillgetgoodfueleconomy,specificfuelconsumptionofupto190g/hp-hour,closetotheenginelevel.

(A),turbochargedgasolineengineexhaustresearchsignificance

Adieselengineturbochargertechnologyfirstinthedevelopmentofthefield,thecurrentmediumandlargeindustrialcountrieshavebeenusingdieselpowerboostertechnology,smallandmediumsizedautomotivedieselenginesareupto80%.GasolinePressurerelativelylatedevelopment,thetechnicallevelbutalsobehindtheengine.Thelate20thcentury,70begantouseforeigngasolineturbochargertechnology,andhasbeenrapiddevelopmentandimprovementofthe1990U.S.gasolineproductionhas1/4usingasuperchargertechnologyontheinternationalmarketin1992,gasolinesoldinaclever%usingboostertechnology,thecurrentsuperchargedgasolineabroadandapplicationisintheperfectstage.SuperchargedinternalcombustionenginemainlyintheadvancedtechnologyoftheUnitedStates,GermanyandJapan.Relativetotheengine,thegasolineengineinasmalldisplacement,particularlyinthefieldofcarenginehasitsuniqueadvantagesandpositionoftheapplication,sothegasolineengineboosterofenergyconservationandimprovethecarfortheperformanceareofgreatsignificance.

(B)GasolineTurbochargedResearch

After80yearsofcontinuousdevelopment,especiallyinthe20thcentury,90years,theCAD/

CAM,electroniccontrol,materialsandmanufacturingtechnology,therapiddevelopmentofscienceandtechnology,theresultsofmanyrelatedfieldsaregreatprospectsforthesuperchargertechnologytobeavarietyofsuperchargedway.Vehiclefordifferentengines,differentwaystoachievethebestboostermatchunderwaybutfewincomparisonofatypicalturbocharger.

Wecanseefromthetableareprosandconsofvariouswayssupercharger,butturbo

Turbochargersimplestructure,andpurpose'goodeffectinenhancingengineperformancewhentheengineisfittedwithaturbocharger,itsmaximumpoweroutputandcomparedtotheturbochargerisnotinstalled,orevenabout40%increasemore;or,1small-displacementenginesbythesupercharger,youcanproducemore

Largedisplacementenginesthesamepower;testprovedthattheturbo-chargedenginecombustionmorecomplete,reducetheconcentrationofsmoke,COandHCemissionsweresignificantlyreduced,NOxcontentisalsogreatlyimproved,enablingthereductionofautomobileexhaustpollution.Inaddition,lowerrateofpressureriseduetocombustion,enginesoft,noiseisrelativelysmall;thehead'intheplateauregioncanalsorestorethepowertoreducefuelconsumption.Asinstalledinthegasolineengineknocktendencytobegreatlyenhanced,whilethehead'speedandpowerofthegasolinerange,thesystemiscomplex,wenowseldomused,onlyafewseniorcarinstallation,butasthetechnologycontinuestoimprove,theapplicationwillbeincreasinglymorewidely.Installedinthedieselenginedoesnotexistanymajorproblemssowidespreadintheheavy-dutydieselenginehasreached

100%,whilethehead'nowhasbeentherapiddevelopmentofsmalldieselengine.

(C)oftheexhaustturbochargertechnology

Withintercoolerandturbochargerdischargevalve,designedtobesimple,andcanguaranteeagoodlow

Speed??torqueandhigh-speedlimitofpressure,whilethehead'tomeettherequirementsofemissionregulations.Mostdieselenginesareinstalled.

3.1inthecold

Afterthetemperatureofthecompressedgashasbeengreatlyimproved,eventhelowboostlevel,generally

Higherthan6080℃,heatingwillresultinreducedenginepower,reducingefficiency.Thisissubjecttotheinhalationofairinthecoldagaininthecool,thedensityincreases,sothatthepower,torqueincreased.Inaddition,TurbochargedalsohelpreduceNOxandparticulateemissionslevels,reducingdieselNOxpost-processingdifficulties.

Thecoolinginthecoldthewaytohavethefollowing3types:

(1)airtoairintercooler;

(2)inter-coolerofwaterontheair;

(3)ofairbetweentheoilcooler.

Watercooleraircirculatingwatercanbedividedintouseoftheengineandseparatewatercirculationsystem2

Species.Theformerdeviceissimple,accordingtotheactualconditionsofspaceanddirectlyinstalledinthevehicleengine

,Buttheengineitselfonthehightemperatureofwood,aboutabout8090℃,aircoolingcangetalimitedextent.Inthelattercase,becausethelowertemperaturecoolingcanbeused

Water,sothecoolingeffectofpressurizedairgood,butneedtosetupaseparatecoolingwatersystem,so

Itcanonlybeusedforstationaryindustrialdieselenginesormarineengines.Betweentheoilcoolerandtheair

Similaritybetweenthecoolerwaterontheair.

Air-coolingcanbeusedfordifficulttoobtaininthelowtemperaturecoolingwaterapplications.Usedthefollowing

2methods

(1)Itisinflatedthroughthetubewillbeinstalledtoseparatethefrontandtheradiator,theuseofmounted

Dieselenginecoolingairsupplyfanforcooling,pressurizedaircanbecooledtothetemperature

50-}-600CoHowever,duetoairheattransfercoefficientismuchlowerthanwater,sothevolumeofair-wateraircoolerthanbigger.Willgenerallybearrangeddirectlyinthecoldwatertankinthefrontandenginecooling,butshouldbeclosetothesupercharger.

(2)setinfrontofafaninlet,adedicatedmotorlxmove,thecoolingeffectofthemost

Good,butthedesigncomplexity.Ingeneral,thehigherpressureratio,theuseofthemoresignificanttheeffectofcold,

Withthegreaterneedinthecold.Taiwanadoptedasuperchargedengineinthecolddependsontheincrease

Compressivestrength,butalsowiththeengineusesandconditionsofuseandotherfactors,usedtoweigh.

Incomparison,air-cooledforgreaterdevelopmentpotential,particularlyhightemperaturecoolingcar

Engines,itshouldgivepriorityto-airintercooler.

Nowcommonlyusedinvehicleengineiswatercooled,becauseofitssimpledesign,smallsize,easylayout.Butinthefuturemaybedevelopedtotheair-cooledside.

3.2releasevalve

High-speedhigh-loaddieselengines,exhaustflow,andthustheexhaustenergy,leadingtothevortex

Roundofhighspeedsupercharger,boostpressureisalsohigh,butlow-speeddieselengines,eveniftheincreaseinload,exhaustgasflowisnotlarge,andthusboosttheairpressureislow,theenginetorqueincrementistoosmall.Asawaytoimprove,youcanuseasmallcapacityturbochargersandmedium-speeddieselenginematchedtoenhancethemedium-speeddieselenginewhenthetorque.Thisappearedtoboostdieselenginehighspeedhighload,theturbochargerproblemofexcessivespeed.Exhaustbypassvalveusedforthispurpose,thehighspeedandhighload,thebypassvalveopen,letgoofpartoftheemissionstoreducetheturbochargerspeed,thecontrolpressureratio.

Deflatedpresentmainlyinthefollowingway2:

(1)partoftheexhaustintotheatmosphere;

(2)someofthepressurizedairintotheatmosphere.

Fromthethermodynamicpointofview,puttheexhaustpressurizedairismorethantheplaceisnotideal,butinfactboththeimpactonfuelconsumptionrateisnotverydifferent.Nowcommonlyusedinvehicleenginesispartoftheexhaustintotheatmosphere.

Agasolineengineturbochargingsystemstatus

CarCA-lOBLiberationturbochargedenginesystemshowninFigure1.Hightemperatureengineexhaustgasthroughthebranchexhaustpipeinflowturbochargerturbineshell,andthenflowsthroughthenozzlering,playinginahigherspeedgasturbine.Gasintheturbine

Forpower-drivenexpansionofthecompressorimpellercoaxialrotate.Gasturbinesforpowerbythepeoplebackatmosphere.Centrifugalcompressorandcompresstheairintaketoimprovetheflowandpressure.Compressedairdiffuserandthenthroughthediffuser,theflowratedecreased,thepressurefurther.Carburetorandfuelmixturebytheleadersofthecylindercombustion.Theroleofboostpressurecontrolvalvewhenboostpressureisreachedaftertherating,theremainingpoweroftheexhaustairbypasspeopletomaintaingoodenginetorquecharacteristics.Bythesuperchargingpressurecontrolvalvetocontroltheautomaticadjustment.

Floatingbearingturbochargertomaintainthenormaloperation,theinputoflubricantmustensurethatadequateflowandpressure,inordertogetagoodbearinglubricationandcooling.Returnlineshouldbesmooth.

Carburetorfloatchamberispressurized,sostillneedboosterpumpstoensureadequateflowandpressurethemost.

Inthecarburetorontheturbochargedengine,butalsothearrangementofboosterproblems.Beforetheturbochargeronthecarburetor,knownaspre-boosterprogram(Figure1),otherwiseknownaspost-boosterprogram.Forengineswithmultiplecarburetors,turbochargersarrangementwillbringgreatdifficulties.Frontandrearhasitsowncharacteristics,accordingtothespecificprogramadopted

Circumstances.

Pre-programcharacteristicsoftheturbochargeristofirstcompresstheair,theairdensityandpressureincreaseuntilafterthefuelmixtureintothecylinder.Itsadvantagesare:

①carburetormountingpositionunchanged,thethroatsizeisalsonotincreased.Mixtureofshorttrip,theengineisbettersensitivity,

②airtemperatureaftercompressionisconducivetofuelvaporization,

③enginebackfire,notdamagedcompressorimpeller,

④turbochargerfailure,easywiththeenginedisengaged.Thedisadvantagesare:

①pressurizedcarbureto