增压器总成部件详解

涡轮增压器

一、历史(简略) 说到涡轮增压器,它已问世了100多年了,可也就是近10年才被人们常常提到。在1905年,sulzer brot hers research and development 公司的alfred buchi博士申请了第一款涡轮增压器的专利——动力驱动的轴向增压器,1911年在瑞士的winterthur增压器厂开工,在1915年制造出了原型航空器发动机增压器,利用发动机废气驱动,主要目的是用来克服高海拔稀薄空气对动力的负面影响。 早在1919年,美国通用电气公司制造的增压器将飞行器升到了一万米高空。当时的人们还没有完全认识到增压器的潜力,直到1938年第一款带增压的卡车发动机面市。 虽然buchi是涡轮增压器之父,可garrett将它广泛推广。到了1961年,小轿车才开始试探性地安装增压器,首先出现在oldsmobile f85上, 并在1962年上市。 使用了增压技术的oldsmobile jetfire3.5升v8发动机达到了215马力,而非增压的最好成绩只有185马力。对于轿车,20世纪70年代是涡轮增压器的一个转折点。 带增压的porsche911于1975年面市。1977年saab 99 又将涡轮增压器技术传播得更广泛,使2升发动机的动力性能与3升发动机基本相同。接着是奔驰300d turbo,它的动力性能给人留下了很深的印象。1978年别克regal和le sabre运动款安装了涡轮增压器。在20世纪最后20年中,带涡轮增压器的车型一款款的出现了。涡轮增压器在赛车中也起着重要的作用,包括wrc、勒芒24小时。 二、发展 涡轮增压器可以产生更大的扭矩来满足开车人的驾驶乐趣。为了满足发动机不同转速下的需求,1989年出现了几何可变增压的涡轮增压器(vnt)。在发动机低速时,涡轮增压器减小流道容积,提高增压;在发动机全速运转时,涡轮增压器流道容积增大,保证增压不会超出需求。 流道容积可用真空管控制,优点是提高了发动机低速时的加速性能。今天的涡轮增压器已经变得部件更少、体积更小、转速更高(高达280000rpm),压缩比已经达到2-2.5∶1(汽油机)和4-6∶1(柴油机)。 涡轮增压器的工作原理虽然简单,但制造工艺要求高,涡轮增压器就是一个气泵,由发动机排出的废气来驱动涡轮增压器一侧的叶轮,当它越转越快时,另一侧的叶轮也在同步加快,增大了进入燃烧室的进气量。就像你所理解的,压缩后的空气会变得很热,所以在进入燃烧室前要进行冷却,就是我们常说的中冷。中冷也帮助降低了燃烧室的温度。 涡轮增压器的原理很简单,但实际上它是很复杂和精密的。不仅需要内部配件的严密配合,涡轮增压器还要和发动机严密匹配,否则就会降低发动机的效率甚至造成损坏。 今天,随着排放标准的越来越严格,汽车制造商不仅要满足环保要求,同时又要满足客户的需求,保证足够的驾驶乐趣。涡轮增压器正好能满足降低排放并提高燃油经济性,同时又不会以失去驾驶乐趣为代价。 虽然涡轮增压器能够提供更好的燃油经济性,因为增压会给燃烧室提供更多的空气,使小排量发动机可以榨取更大的功率输出,而且对于汽油机,有涡轮增压器后,co2的排放与相同功率的自然吸气发动机相比要少10-20%。但是,涡轮增压工作的过程需要很多的热量使涡轮排气叶轮进入工作转速,而且涡轮压缩后的空气散热的过程也是在消耗热能。所以,涡轮增压系统的工作过程,也是一个能量浪费的过程。 三、品牌简介 日本:三菱Mitsubishi, 石川岛IHI,日历Hitachi 欧洲:KKK 美国:Honeywell& Garrett, Borg Warner, Holset, Precision, Turbonectics, etc. 中国涡轮市场状况: 1、外国品牌在中国市场开战

浅析船舶涡轮增压器喘振机理及其预防措施

浅析船舶涡轮增压器喘振机理及其预防措施 发表时间:2019-07-23T12:14:57.237Z 来源:《知识-力量》2019年9月34期作者:顾卫标 [导读] 涡轮增压器是船舶增压系统的核心部件,它的可靠性是保证船舶动力装置正常安全运行的主要环节,增压器最容易出现的故障即为喘振。本文首先介绍了增压系统的工作原理,然后阐述了增压器喘振的机理。最后,分析了喘振发生的原因并提出相应的预防措施。(江苏省海洋渔业指挥部,江苏南通 226006) 摘要:涡轮增压器是船舶增压系统的核心部件,它的可靠性是保证船舶动力装置正常安全运行的主要环节,增压器最容易出现的故障即为喘振。本文首先介绍了增压系统的工作原理,然后阐述了增压器喘振的机理。最后,分析了喘振发生的原因并提出相应的预防措施。 关键词:涡轮增压器;增压;喘振;预防措施 作为当今热效率最高的动力机械,柴油机以其良好的经济性广泛应用于远洋船舶和内河船舶。为了增加功率,改善热效率,提高经济性,柴油机增压程度不断提高。增压技术使柴油机的动力性、经济性上了一个台阶,增压也成为提高柴油机功率的主要途径。船用柴油机增压器一般应用废气涡轮增压的方法,利用柴油机排出的废气能量驱动涡轮高,带动与涡轮同轴的压气机叶轮高速旋转,压气机将空气压入柴油机的气缸,增加了柴油机的充气量,可供更多的燃油完全燃烧,不仅柴油机工作过程得到改善,燃油消耗下降,经济性提高,排放也得到改善。因此,其工况的好坏直接影响柴油机的工作。 涡轮增压器工作时,当压气机的排出压力和流量减少时,其工作点落在压气机的喘振区时,压气机排出的压力忽高忽低,空气流量忽正忽负,引起机器强烈振动,并发出沉重的喘息声和吼叫声。如果增压器轴承处于良好保养的状态,这种偶尔发生的喘振是没有危害的。但是应该避免进一步喘振的发生,因为那将损坏转子,引起增压器转轴振动和整个增压器的机械颠簸,对增压器的安全运行危害极大。发生喘振的主要因素: 1.增压系统流道阻塞 增压器系统流道阻塞是引起增压器喘振的最常见的原因,增压系统的气体流动线路为:“空气滤器---压气机---中冷器---进气管---气缸---排气管---废气涡轮---废气锅炉---烟囱---大气”特别是外来杂质,如油气、粉尘等赃物进入进气管道排气管道积碳,进气管道变形等,使流道阻力增大,压气机流量减小,背压升高,特性线左移(如右图)引起喘振。此外,柴油机长期燃烧不良,涡轮喷嘴、涡轮叶片、轮盘及气封间隙两旁壁面等地方聚集大量未燃尽的碳粒的油垢,增压器停车后,油垢会冷却凝固,加大增压器运转时的机械阻力,使涡轮性能下 降,最后使增压压力下降而导致喘振。 在日常管理中,应周期性清除汽缸进气口和排气口的积碳,并经常对空气滤清器、压气机进气流道、空气冷却器、涡轮喷嘴环和叶轮等进行清洗。当增压器流道阻塞严重时,须将增压器拆开进行清洗。而在运行时对压气机和涡轮机进行清洗,既可以减少增压器的拆装次数,有可避免此类原因引起的喘振。 2.增压器和柴油机的运行失配 柴油机与增压器匹配良好是指:柴油机达到预定的增压指标,增压器在柴油机全部工作范围内能稳定低运行,既不喘振也不超速,并尽可能在高效区工作。对于设计时选配良好的柴油机和增压器,在正常情况下是不会发生喘振的。但是,由于柴油机本身的某些故障或者由于装载、顶风、污底、大风浪航行或者轮机员操作不当,都可能导致柴油机和增压器匹配不良,引起喘振。柴油机喷油系统出现故障,会使柴油机燃烧不良,引起严重的后然;柴油机的活塞环断裂或者粘着,气阀烧损气阀间隙过小,都可能导致汽缸漏气,热负荷增大,排烟温度升高。若柴油机供油量不变,因而有功功率减小,柴油机转速下降。而排烟温度升高引起废气能量增加增压器转速增高,供气量增多,从而破坏了柴油机与增压器的正常匹配关系,导致压气机处于高背压小流量状态,容易发生喘振,但此种情况下,排除了柴油机的故障,也就消除了喘振。 船舶满载、顶风航行时,主机处于高负荷、低转速状态。柴油机燃油系统供油量增加,后燃引起废气能量增加,增压器转速升高,而汽缸耗气量却因为柴油机转速降低而减少,这同样容易引起增压器与柴油机匹配不佳而出现喘振。此情况下,减小柴油机油门就可消除喘振。 3.柴油机负荷骤变 如船舶遇到大风浪,螺旋桨出水,柴油机负荷骤然减少,转速升高,各缸供油大量减少,使供给增压器的废气量减少,增压器转速下降,从而是压气机空气流量减少,达到一定程度时会发生喘振,为防止这种情况,应避免飞车现象的发生。 4.环境温度的变化 当航行在不同温度的海域或季节,增压器与柴油机的配合运行点不同;气温升高,空气密度降低使进入压气机的空气流量减小,尽管排烟温度升高,排气管冷却能力下降,涡轮获得的能量反而减少,这样增压器转速降低将进一步导致空气流量减小,从而发生增压器喘振。持续的喘振可以通过调节扫气总管顶部的阀来临时处理。 结语 增压器出现故障,不要匆忙地更换增压器,应该寻找和判断故障原因和部位,并尽可能地加以排除。这样可以避免换上增压器后同样

废气涡轮增压器结构毕业设计

中文题目:废气涡轮增压器结构设计 外文题目:Exhaust turbocharger structure design 毕业设计(论文)共67 页(其中:外文文献及译文36页)图纸共3张

摘要 涡轮增压器能在发动机排量不变的情况下,提高其动力性能,降低尾气排放,最初主要用于柴油发动机。最近,汽油发动机也越来越多地安装了涡轮增压器。Turbo,即涡轮增压,简称T,最早时候由瑞典的萨博(SAAB)汽车公司应用于汽车领域。现在很多人都知道了,涡轮增压简称TURBO,如果在轿车尾部看到TURBO或者T,即表明该车采用的发动机是涡轮增压发动机。这些汽车的发动机工作,是靠燃料在发动机气缸内燃烧作功,从而对外输出功率。在发动机排量一定的情况下,若想提高发动机的输出功率,最有效的方法就是多提供燃料燃烧。然而,向气缸内多提供燃料容易做到,但要提供足够量的空气以支持燃料完全燃烧,靠传统的发动机进气系统是很难完成的。 关键字:涡轮增压;气缸内燃烧;燃料

Abstract Turbochargers can improve e ngines?power performance and reduce exhaust emissions without changing their capacity.They were mainly used in diesel enginesfirstly .Turbo, namely the turbocharging, is called T, most early time (SAAB) the Car company applies by Sweden's Sabo in the automobile domain. Many people have known now, the turbocharging is called TURBO, if saw in the passenger vehicle rear part TURBO or T, namely indicated this vehicle uses the engine is the turbocharging engine. These automobile's engine work, is makes the merit depending on the fuel in the engine cylinder internal combustion, thus foreign output. In engine capacity certain situation, if wants to raise engine's output, the most effective method provides the fuel burning much. However, provides the fuel to the air cylinder in easily to do, but must provide the enough quantity the air to support the fuel to burn completely, is very difficult to complete depending on the traditional engine air intake system. Key words: Turbo; Air cylinder internal combustion; Fuel

涡轮增压器专业名词

工具tool tool box工具箱fixing tool固定工具hex.-headed screw六角头螺栓Copper mandrel铜棒box spanner套筒扳手extractor轴承拆卸工具Suspension device悬挂装置extracting bush拆卸衬套centring tube 定位衬套guide piece导块lifting device起吊装置guide tube导向管extension tube接长导管pin圆柱销eye nut吊环螺母C’spanner勾型扳手socket wrench内六角扳手suspension latch悬挂插销holder夹板guide bar导杆extension bar接长杆guide tube导向管thread rod complete螺杆总成thread rod螺杆hex-nut 六角螺母gasket垫片rope制动索lifting beam起吊梁jake千斤顶puller screw止顶螺钉erecting panel装配铭牌tie-bolt拉杆inner blanking cover内封闭盖板distance sleeve定距套circlip挡圈Hex.-nut六角螺母blanking cover CE封闭盖板压端blanking cover TE封闭盖板涡端disk spring/locking washer弹簧垫圈disc spring 弹簧垫圈locking device complete锁紧装置总成locking flange锁紧法兰pull ring拉圈drill bushing衬套socket screw圆柱头内六角螺钉slide T-bar手柄hex.-insert六角扳手locking sleeve complete锁紧套筒总成draw bolt拉紧螺栓mothballing of the turbocharger增压器的封存holding flange CE固定法兰压端tension washer拉伸垫圈name plate CE压端铭牌name plate TE涡端铭牌

船舶动力装置

第一章 绪论 一、 船舶动力装置的含义及组成 船舶动力装置是保证船舶正常航行、作业、停泊及船上人员正常工作和生活所必需的机械设备的综合体。 船舶动力装置的任务是产生各种能量,并实现能量的转化和分配,以利于船舶正常航行和作业。有船舶“心脏”之称。 船舶动力装置也称“轮机”,主要由推进装置、辅助装置、船舶管路系统、船舶甲板机械、机舱的机械设备遥控及自动化组成。 1. 推进装置 推进装置是指发出一定功率、经传动设备和轴系带动螺旋桨,推动船舶并保证一定航速前进的一整套设备。包括: 1) 主机:指推动船舶航行的动力机。 2) 传动设备:包括离合器、减速齿轮箱、联轴器、电力推进专用设备。 3) 船舶轴系:包括传动轴、轴承、密封件。 4) 推进器:能量转化设备。 2. 辅助装置 辅助装置:除供给推进船舶的能量之外,用以产生船舶上需要的其他各种能量的设备。包括: 1) 船舶电站:作用---供给辅助机械及全船所需要的电能。 组成---发电机组、配电板、其他电气设备。 发电机组主要由柴油发电机组、汽轮发电机组、轴带发电机组、余热发电机组。 2) 辅助锅炉装置:作用---民用船舶用它产生低压蒸汽,以满足加热、取暖及其他生活需要。 组成---辅助锅炉及为其服务的燃油、给水、鼓风、送气设备及管路、阀 件等。 3) 船舶管路系统:作用---用来连接各种机械设备,并传递有关工质。 组成---动力管路、船舶系统。 4) 船舶甲板机械:作用---保证船舶航向、停泊及装卸货物所需要的机械设备。 组成---锚泊机械设备(锚机,绞盘)、操舵机械设备(舵机及操纵机械、 执行机构)、起重机械设备(起货机,吊艇机及吊杆)。 5) 机舱的机械设备遥控及自动化:组成---对主、辅机和有关机械设备等的远距离控制、调 节、检测和报警系统。 二、船舶动力装置的类型及特点 类型:柴油机动力装置、汽轮机动力装置、燃气轮机动力装置、联合动力装置、核动力装置 三、船舶动力装置的基本特性指标 动力装置的基本特性指标是指技术指标、经济指标和性能指标。 1. 技术指标:标志动力装置的技术性能和结构特征的参数。包括:功率指标、质量指标、 尺寸指标。 2. 经济指标:包括:主机燃料消耗率e g 、动力装置燃料消耗率εg 、推进装置的有效热效 率e η、每海里航程的燃料消耗量n g (船舶航行1n mile ,装置所消耗的燃料量)。 3. 性能指标:包括:可靠性、机动性、使用寿命、振动噪音以及机舱自动化等。 第二章 船舶轴系 一、推进装置型式及其特点

涡轮增压器铝叶轮信息管理系统设计

编号 无锡太湖学院 毕业设计(论文) 题目:机械企业典型车间半成品信息管理系统涡轮增压器铝叶轮管理系统设计 信机系机械工程及其自动化专业 学号: 学生姓名: 指导教师:(职称:教授) (职称:) 2013年5月20日

无锡太湖学院本科毕业设计(论文) 诚信承诺书 本人郑重声明:所呈交的毕业设计(论文)《机械企业典型车间半成品信息管理系统设计》是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果,除了在毕业设计(论文)中特别加以标注引用、表示致谢的内容外,本毕业设计(论文)不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。 班级: 学号: 作者姓名: 2013 年5 月20 日

无锡太湖学院 信机系机械工程及自动化专业 毕业设计论文任务书 一、题目及专题: 1、题目机械企业典型车间半成品信息管理系统设计 2、专题涡轮增压器铝叶轮管理系统设计 二、课题来源及选题依据 车间半成品零件的管理对每个企业都是十分重要的。课题以涡轮增压器铝叶轮生产车间为应用背景,通过研究当前车间零件的管理状况、存在问题以及现实需求,设计一个针对零件管理工作的管理信息系统。该系统能够提供较为完备的功能,对于提高工作效率、加快车间零件管理的自动化具有较为重要意义。 在科技日益发达的今天,计算机技术应用日渐成熟,其丰富的的功能以为人们所熟知并应用,人们对现在工作环境的要求也越来越高,它已进入人类社会的各个领域并充当着越来越重要的角色。作为计算机应用的一部分,相比于其他手工管理方式,计算机具有许多无可比拟的有点。例如:检索迅速、查找快捷、方便、可靠性高、信息量大、寿命长、保密性好、成本低等。这些优点都能够极大地提高零件管理的效率,也是企业的科学化、规范化管理,与直接接轨的重要条件。 I

车用发动机的废气涡轮增压器设计说明书

摘 要 目前,由于排放标准变的更加严格,欧洲的80%的内燃机车是经过涡轮增压的,在不久的将来,这个数字有望接近100%。本论文根据柴油机的已知参数,设计出最优化的涡轮增压器,并对设计出的涡轮增压器进行校核计算,得出最佳的设计型号。同时,在理论上分析出使用涡轮增压器对柴油机主要参数的影响,从而得出使用涡轮增压器可以降低柴油机排放。 关键词:柴油发动机,涡轮增压,汽车,扭矩,排放

Abstract Currently, 80 percent of European diesel passenger cars are turbocharged and, as emission standards become more stringent, this figure is expected to approach 100 percent in the near future. In this study, we try determining the turbocharger,s optimum setting according to the known parameter of the diesel engine, and checking it. In addition, we try analyzing the theoretically influence of the main parameter in diesel engine, and knowing that the turbo machine can lower the diesel engine exhausts. Key words:diesel, turbocharging, automotive, torque, emissions

第九章船舶主要部件的检修

第九章 船舶主要部件的检修 ?一、增压器的检修 ?废气涡轮增压器的作用是利用柴油机废气能量驱动涡轮带动同轴上的压气机,把空气压力提 高送入气缸,使柴油机功率大幅度提高。 ?由于增压器高速运转,它属于精密机械。 ?废气涡轮增压器使柴油机的功率增加1倍,而重量只增加10%。 ?轴承在增压器中居重要地位,它不仅保证转子安全可靠地高速回转,还必须保证转子准确定位 ?废气涡轮增压器转子两端轴承一般采用透平油,由自带油泵进行润滑。 ?增压器自带油泵工作的可靠性与其安装质量有关,安装时应保证油泵轴线与转子轴线同轴。?滚动轴承具有摩擦系数小,产生热量少,润滑油消耗量少,拆卸方便,起动性能好,效率高 等优点,缺点是使用寿命有限。 ?滚动轴承累积工作时间达到其额定使用寿命时即应换新轴承,一般累积工作时间约为8000小时。 ?压气机端的轴承中装有径向和轴向两级减振弹簧片。其中轴向减振弹簧片除应具有减振作用 外,还应具有调整和确定转子轴向位置的作用 ?在涡轮端轴承中只装有径向减振弹簧片,以减轻振动。 ?转子变形会使增压器产生振动。 ?消除增压器振动的方法首先应是换新轴承。 ?增压器的转子或叶片经修理或更换后均应进行动平衡试验并合格。 ?零部件D/L≤1时,应进行动平衡试验,以保证其平稳、无振动的运转。 ?零部件(D/L≥5)应进行静平衡试验,以保证运转平稳,如螺旋桨。 ?修后的增压器转子、电机转子应进行动平衡试验,以保证平稳运转。 ?新造或经修理的增压器转子应进行动平衡试验。

?增压器转子需做动平衡试验的情况: ?转子部件受机械损伤; ?转子轴及涡轮叶片经修理后; ?涡轮叶片部分或全部更换后; ?压气机叶及导风轮经修理或更换后。 ?增压器转子转动时产生的离心力空间汇交力系。 ?动平衡试验是在2个平面上检测。 ?增压器转子动平衡试验合格之后: ?两平面内的离心力的向量和近似为0 ?离心力引起的力偶矩的向量和近似为0 ?偏心矩近似为0 ?回转件的重心相对其回转中心的距离称为偏心距e。 ?平衡精度是反映回转件平衡后的不平衡程度的指标。 ?增压器转子的平衡精度又称为偏心距。 ?反映回转件回转时不平衡惯性力的大小和方向的指标是不平衡度。 ?对于质量分布在同一平面内,轴向长度较小的回转件,其不平衡度用不平衡度或称重径积表 示,即距回转半径R处有一不平衡重F(或不平衡力F)时,回转件的不平衡度用F·R(牛·米) ,或称重径积。 ?平衡精度是用来度量回转件动平衡的物理量,回转件的平衡精度是其经平衡后的不平衡程度,用回转件的重心相对其回转中心的距离称为偏心矩e。 ?偏心距用回转件的不平衡度(重径积) 与其质量中心上的重力之比耒表示,即e=FR/G(mm) 。?对于质量分布在同一平面内,轴向长度较小的回转件,其平衡精度用e 表示。 ?对于质量分布不在同一平面内,轴向长度较大的回转件,其平衡精度用e ·ω表示,其中ω为 回转件的角速度。 ?平衡精度的等级按照[e]·ω来划分。

废气涡轮增压器涡轮结构及工艺设计

目录 前.言 (1) 1 废气涡轮结构设计 (2) 1.1 工作轮结构设计 (2) 1.1.1工作轮结构 (2) 1.2相关参数计算 (2) 1.2.1 设计原始数据 (2) 1.2.2废气在单级涡轮内的膨胀过程及效率 (2) 2 废气涡轮工艺设计 (7) 2.1叶轮的材料 (7) 2.2 材料的获得...... . (7) 2.3造型材料和造型方法...... .. (7) 2.4零件的获得...... (7) 3结论 (8) 参考文献 (9)

课程设计 前言 1905 年瑞士工程师波希(Alfred Buchi)首先提出涡轮增压柴油机概念,这是一件对内燃机发展具有深远意义的大事,五十年代以来,涡轮增压技术在国内外均得到飞速的发展,它已经成为增加内燃机功率,降低单位功率重量,降低制造成本的最有效方法。自从20世纪70年代涡轮增压在车用发动机上得到推广以后,更有了突飞猛进的发展。目前,己被世人公认为内燃机技术的发展方向之一,迄今仍保持着方兴未艾的发展势头。涡轮增压是一项新技术,几十年的发展历史有力地表明,涡轮增压是提高发动机功率和改善经济性的最有效措施,也是发动机强化的必然途径,它已成为当前内燃机发展的重要方向。涡轮增压是使柴油机动力装置降低成本、缩小体积、减轻重量最成功的方法。实践证明,对于安装尺寸受限制的应用(如船舶、机车、卡车等)上是最受欢迎的,涡轮增压在降低比油耗、减少噪声以及高原性能等方面胜过非增压发动机[10]。 60年代增压技术在中速柴油机上得到普遍应用,使强化指标有了很大提高;70年代的石油危机,又促使经济性指标(包括降低燃油耗率和使用劣质燃油)得到很大改善:80年代各国对环境污染的限制更为严格,制定了极为苛刻的环保法规,迫使柴油机制造厂商各自寻找对策以谋生存。新开发的柴油机必须在诸多方面能体现出优越性,否则就无法适应未来剧烈的市场竞争。纵观我国中速机的现状,应该说己初步具备了研究、设计和生产体系,但就总体水平而言,强化度不高,部分关键部件的可靠性尚待进一步提高,自动化程度低,减振降噪,措施尚未实际应用(但高速机上已有应用),排放研究还处于议论阶段:整机的系列化和零部件的通用化程度较低;部分零部件如高压油泵和喷油器的偶件、调速器、轴瓦和活塞环等的制造工艺落后,质量较差,引进指标较高机型的这些零部件仍依赖进口,这些薄弱环节也限制了自行开发机型强度的提高。 增压技术由于在节能、提高功率及满足环保等方面具有无可比拟的优点而被众多柴油机所采用,而且发展越来越迅速。从发展趋势来看,增压程度越来越高,现在最大平均有效压力已超过3.0MPa这样高的平均有效压力,使得高增压柴油机出现了机械负荷和热负荷严重、低工况性能和瞬态特性变差等突出的问题,因此对增压系统提出了越来越高的要求:要具有良好的全工况性能,主要是有利于改善低工况性能;较高的排气能量利用率;气缸扫气顺利;有害排放物低;瞬态特性好;易于实现系列化生产;涡轮尽量采用单进口。为了满足这些要求,人们研发了多种增压系统,尤其是为了改善高增压柴油机的低工况性能,国内外研究人员通过各种途径做了大量的工作,并取得了较显著的成绩。

第十三章 废气涡轮增压

第十三章废气涡轮增压 发动机能发出的最大功率受汽缸内能燃烧的燃料的限制,而燃料量又受每循环汽缸内能吸人空气量的限制。如果空气在进入汽缸前受到压缩使其密度增大,则同样汽缸工作容积就 可以容纳更多的新鲜充量,从而可以供给更多的燃料,得到更大的输出功率。 按照提高进气密度增加功率的设想,早在1905年,瑞士的艾尔弗莱德·布奇(Alfred Biichi)就提出了涡轮增压方案,并进行了早期的柴油机定压增压及脉冲增压系统实验,1925年取得成功并获得专利。此后瑞士的布朗·保弗利(BrownBoveri)公司在船用发动机上采用了废气涡轮增压,继之航空活塞式发动机也采用了增压技术。而车用发动机采用涡轮 增压技术较迟,主要原因是车用发动机对涡轮增压器的要求较高,不仅要求效率高,流量范 围宽,能满足车辆发动机变工况的要求。而且还要求结构简单,体积小,质量轻,造价低廉。直到20世纪50年代后期,增压技术才广泛应用到车用柴油机上,并逐步推广到汽油机 中。目前绝大部分的大功率柴油机、半数以上的车用柴油机以及相当比例的高性能汽油机,均已采用增压技术。一般而言,增压后发动机功率可比原机提高40%一60%,甚至更多,发动机的平均有效压力可达到3MPa。增压技术特别是增压中冷技术,被视为提高车用发动 机动力性、经济性及降低排放的有效措施。 §13—1 发动机增压的基本概念及增压类型 一、发动机增压的基本概念 1.增压是提高发动机升功率的有效措施 提高发动机功率,特别是升功率,是提高车用发动机性能的重要途径。发动机有效功率的表达式为:. 户。’牛巍严(13—1) 式中只——有效功率; Pm*--平均有效压力; Vh--汽缸工作容积; i——汽缸数; n——转速; ,——冲程数,四冲程t:4,二冲程f’2。 发动机升功率为: PL‘号lien' (13—2) 由升功率的定义可以看出,升功率越大,发动机的强化程度越高,发出一定有效功率的 动机的尺寸越小,它是评定发动机动力性能和强化程度的重要指标之一。 提高发动机升功率有三个途径:采用二冲程;提高转速;提高平均有效压力。采用二冲 虽然能提高发动机的有效功率,但由于经济性差、热负荷高等缺点,在车用发动机中不能 到广泛应用。而提高转速也会带来运动件惯性增大、燃烧过程恶化等问题。因此,提高平

汽车涡轮增压的毕业设计

【摘要】涡轮增压简称Turbo,如果在轿车尾部看到Turbo或者T,即表明该车采用的发动机是涡轮增压发动机。本文介绍了涡轮增压器的构造和原理,对它的保养及使用进行了阐述,同时,通过分析常见故障,对改进措施以及发展方向有了一定的看法。 【关键词】涡轮增压废气常见故障改进措施 【引言】 涡轮增压器,一个近十年出现的词语。人们只知道汽车排量后面带T的车辆就是带有涡轮增压器的发动机,汽车的加速就会快,性能也好。 涡轮增压器会产生更大的扭矩以满足驾驶乐趣。为了满足发动机不同转速下的需求,1989年出现了可变增压的涡轮增压器(VNT)。在发动机低速时,涡轮增压器减小喉口,提高增压;在发动机全速运转时,涡轮增压器喉口增大,保证增压不会超出需求。喉口可用真空管控制。优点是提高了发动机低速时的加速性能。目前,涡轮增压器已经占到了50%,在亚洲、美国也都在增长。现代涡轮增压器也改变了人们对柴油机的看法,涡轮增压器已经成为提高动力性能的主流方向。

一.涡轮增压器的作用和构造以及工作原理 (一)作用 涡轮增压器按增压方式分为废气涡轮增压器、复合式废气涡轮增压器和组合式涡轮增压器。他们的作用分别如下: 1.废气涡轮增压器是利用发动机排出的具有一定能量的废气进入涡轮并膨胀做功,废气涡轮的全部功率用于驱动与涡轮机同轴旋转的压气机工作叶轮,在压气机中将新鲜空气压缩后再送入气缸。废气涡轮与压气机通常装成一体,便称为废气涡轮增压器。其结构简单,工作可靠,一般柴油机合理地加装废气涡轮增压系统后,可提高功率20% ~ 30% ,降低比油耗 5% 左右,有利于改善整机动力性能、经济性能及排放品质,因而得到广泛应用。 2 .复合式废气涡轮增压器。废气涡轮增压器是将废气动力涡轮与废气涡轮增压器串联起来工作,称为复合式废气涡轮增压器。在某些增压度较高的柴油机上,废气能量除驱动废气涡轮增压器外,尚有多余的能量用于驱动低压废气动力涡轮,该动力涡轮通过齿轮变速器及液力耦合器与发动机输出轴联接。这样,废气涡轮增压器达到增压的目的,而废气动力涡轮将废气能量直接变为功率送给曲轴。 3.组合式涡轮增压器。组合式涡轮增压器由废气涡轮增压与进气惯性增压组合而成。在该增压系统中,除废气涡轮增压器外,还有由稳压箱、共振管、共振室等构成的进气惯性增压系统,利用压力峰值可进一步提高增压后的进气压力。 (二)构造 废气涡轮增压器一般由单级离心式压气机和单级轴式涡轮机或径流式涡轮机组成为机组,并分别称为轴流式废气涡轮增压器和径流式废气涡轮增压器。压气机和涡轮机二者的工作轮装在同一根轴上,称为转子,转子由发动机排出的废气驱动。这种涡轮增压器工作的条件,除压气机和涡轮机的转速相同外,在任何工况下其效率也是相同的。 涡轮增压器按转子的支承情况有各种不同结构方案,最常见的有几种: 1.外双支承式

项目十四:废气涡轮增压器的拆装与维修

江苏海事职业技术学院教案 项目(教学单元)名称项目十四:废气涡轮增压器的拆装与维修任务一废气涡轮增压器的拆装 授课教师周卫杰、张英华 授课 班级 轮121301/2 教学 地点 航307 授课日期 年月日 第周周第节 学时 4 教学目标 知识目标技能目标 1、能描述废气涡轮增压器的结构组 成和功用 2、能分析废气涡轮增压器的工作原 理 能对废气涡轮增压器进行正确拆装,工艺方法符 合技术规范 教学重点1.废气涡轮增压器的结构组成和功用 2.废气涡轮增压器的工作原理 教学 难点 废气涡轮增压器进行正确拆装,工艺方法符合技术规范 教学任务或 案例掌握拆装涡轮增压器的要求、顺序和拆装的注意事项,对废气涡轮增压器进行正确的拆装。 教学资源1、文本资源:1)教材:《船舶柴油机结构与维修》,江苏海事职业技术学院项目化教学配套教材2)辅助材料:《船舶柴油机结构与维修》习题集,本院自编教材 2、电子资料:1)课件:废气涡轮增压器的拆装教学课件2)图片:废气涡轮增压器图片和工作原理动画3)船舶柴油机网络课程: 3、设备资源:1)废气涡轮增压器2台2)废气涡轮增压器拆装、检测工具、量具2组3)配有船舶柴油机及零部件的柴油机教、学、做一体化多媒体专科教室1个。 教学体会要认真研读拆装说明书,对设备结构和配合间隙要充分认知,拆装测量要认真,充分交流,发挥团体智慧,提高团队意识。

教学过程设计 教学步骤教学内容教学活动设计教学时间(min) 项目引入1. 知识回顾 2. 任务描述 3. 明确目标 教师活动:复习增压柴油机工作原理,柴油机的 换气过程 学生活动:预习柴油机废气涡轮增压器基本结构 组成,工作原理。 1课时 废气涡轮增 压器拆装前的准备拆装的要求 集中讲解:教师根据说明书结合增压器的类型对 增压器的内部结构进行详细的讲解,明确增压器 的拆装要求,随即专用工具的使用,拆卸顺序及 注意事项,安装顺序与要求,间隙的检验与调整。 学生学习讨论:学生认真阅读增压器说明书,对 增压器结构进行学习,讨论拆装的步骤及主要事 项。 模拟拆装:观看增压器拆装视频动画,进行模拟 拆装。 增压器的拆 卸1.拆卸压气机端 1.学生拆卸:学生根据教师的指导拆除闷头,放 掉滑油,拆下压气机端盖;拆除油泵和轴承;拆 除压气机进气道的螺栓,吊出消声器。 巡回指导:教师对学生的拆卸进行指导并讲解其 注意事项 1课时2.拆卸涡轮端 2.学生拆卸:学生根据教师的指导拆除闷头,放 掉滑油,拆下涡轮端盖;拆除油泵和轴承。 巡回指导:教师对学生的拆卸进行指导并讲解其 注意事项 3.固定部件的解体 3.学生拆卸:学生根据教师的指导松开压气机涡 壳与涡轮排气涡壳之间的连接螺栓;吊出压气机 进气道和压气机涡壳。 巡回指导:教师对学生的拆卸进行指导并讲解其 注意事项

涡轮增压器设计毕业设计

摘要 目前,发动机广泛采用涡轮增压技术,增压已成为提高发动机动力性、改善其经济性和排放的有效措施,在车用发动机领域,汽油机也逐渐较多地采用涡轮增压技术。尤其对于小排量汽油发动机,采用涡轮增压技术更是得到了国内外的广泛关注。 本篇设计叙述了涡轮增压器的原理与各个组成部分参数的选取原则,通过计算,对涡轮增压器各个部分进行分析,设计主要内容包括:通过能量流动计算得出压气机叶轮设计参数,涡轮叶轮设计参数,压气机壳体设计参数,涡壳壳体设计参数,喷嘴环设计参数,中间轴的设计参数。 At Present,the engine design widely uses the turbocharging technology .The turbocharging has become the important measures in increasing the engine dynamic performance,improving the economics and the emission. In the vehiele engine area,the gasoline engine applies more and more tutbocharging technology. Especialy for the small displacement gasoline engine,the aplieation of turbocharging technology has drawn more and more attention both at home end abroad. The turbo charger has a marked compress effect when the engine runs in a high speed, it has an effective way on increasing the engine power. The turbo charger works depends on the outlet gas of engine which to press the power wheel connecting the shaft by which to let the press wheel run, then the press wheel pressurizes the inlet air send them into the pipe of the engine inlet system. By the calculation of the turbo charger the specification introduces the principle how to design the construction of the turbo charge. This specification mainly includes: achieve the press wheel date of design by the calculation of the heat circle, achieve the design date of the power wheel, design of the shells of the turbo charger, design of the inlet ring and the design of the middle shaft. Key word: turbocharger,engine,operating principle,handling Abstract Ⅱ 第1章绪论10 1.1 概述 1 1.1.1发动机进气增压技术简介 1 1.1.3 发动机进气增压的基本原理 2 1.2进气增压系统的分类及简介 5 1.2.1进气增压系统的分类 5 1.2.2进气增压系统简介 6 2.1涡轮增压器的工作原理10 2.2涡轮增压器设计的一般步骤10 2.3确定流量。12

涡轮增压器的安装说明

涡轮增压器的安装说明 注意 不按照本说明进行安装引起的过早损坏,质保条将不于承认 1.总述 A.在安装替换的涡轮增压器时,必须确保在空气滤清器,压气机进气管及排气管中无外来物 体,因为即使是少的或软的物体也会造成涡轮增压器叶轮的严重损坏. B.谨防杂物及碎屑片进入涡轮增压器的进口中. C.为安装方便起见,对新的和替换的涡轮增压器,会故意不拧紧螺栓,可能会有个别螺栓松脱. 如果涡轮增压器上的螺栓都是拧紧的,所有的锁紧垫片都是翘边锁紧的,并且碰压气机壳和涡轮壳的相对位置都是正确的,则进行步骤4,否则进行步骤2. 2.重新调整两端壳体的相对位置 A.压气机壳(铸铝)和涡轮壳(铸铁)的螺栓和/或V型箍的螺母,直到两端壳体可以沿中间壳周向转动为止。 注意:若把壳子拧得太松,会使叶片碰壳,造成叶轮损坏。 拧紧螺栓不得大于一圈半。 B临时用语两个螺栓把滑轮增压器固定在发动机排气管出吕的法兰上。 C转动中间壳体,使涡轮增压器的润滑油进出油孔的密封垫片能同发动机润滑油管道相接,润滑油出油孔(大孔)必须朝下,孔的中心线偏离垂直方向不得大于35度。略微拧紧至少两个螺栓或V型箍(视不同情况),以把中间壳固定在涡轮壳上。 D转动压气机壳体,直到压气机出口对准发动机的进气管或者中冷器的连接管为止,略微拧紧至少两个螺栓或V型箍,以把压气机壳固定在中间壳上。 E把涡轮增压器从发动机卸下来,拧紧涡轮增压器上所有的螺栓或V型箍上所有的螺母。拧紧螺栓时应对角交替进行,以防壳体单边翘起。拧紧V型箍上的螺母时应慢慢地转动,所使有的扭矩要接近近似值。用软质锤轻轻地敲V型箍,以使它完全贴合。 3.锁紧垫片的翘边锁紧。 如果壳体是用螺栓固定,而锁紧垫片未翘边锁紧的话,则把锁紧垫片的边向上翻起靠在螺栓头的平面上。在翻起垫片时要朝着使螺栓拧紧的方向。V型箍的螺母是自锁的。 4.涡轮增压器的安装和预先润滑 A.如果是使用密封垫片的话,则把旧的密封垫片从排气管连接法兰处取下来,检查法兰面的锈蚀情以及平整度,然后换上新的密封垫片。 B.检查润滑油管道是否有扭折,阻塞,节流和其他的损坏现象。 C.把涡轮增压器安装到发动机上,需要时都换用新的垫片和O型圈,但暂不连接压气机进气管和润滑油进油管。按规定的扭矩值拧紧连接涡轮增压器与排气管的螺栓和螺母,建议在螺栓和螺母的螺纹上涂以耐高温的润滑剂。 D.把清洁的发动机机灌入润滑油进油孔,转动压气机叶轮数次,使涡轮增压器的轴承涂满润滑油,再向润滑油进油孔灌入润滑油,并连接润滑油进油管道。 E.如果压气机叶轮不能用手自由地转动或者有磨擦和刮壳的感觉,要在发动机启动之前查明原因。叶轮摩擦现象的原因之一是压气机壳或涡轮壳没出息装平。对T104和T04B 型涡轮增压器,在磨合之前会稍稍有点阻尼,这种情况是正常的。用管子或软管把空气滤清

浅析现代汽车涡轮增压器的原理及使用(一)

浅析现代汽车涡轮增压器的原理及使用(一) 【摘要】随着经济的高速发展,国内高档汽车的增加,涡轮增压器被广泛使用,通过对涡轮增压器的工作原理的了解,采取正确使用、安装及检测方法,可以增加其使用寿命。 【关键词】涡轮增压器检查装配 目前,日本的很多厂家喜欢使用Turbo技术,典型代表是富士系列和三菱EVO。在欧洲最早把Turbo引入到汽车上来的就瑞典的审宝,后来沃尔沃也开始使用增压技术。德国也有两家车厂喜欢用涡轮增压,即奥迪和保时捷,代表车型是RS6和911Turbo。随着国内高档汽车的增加,涡轮增压器被广泛使用,对于一般用户来讲,能够初步掌握涡轮增压器的原理及作用,从而采用正确的使用方法,对延长期使用寿命、节约成本是十分必要的。 一、涡轮增压器的工作原理 涡轮增压器的组成由涡轮,压气机,转子总成,轴承机构,中间体和密封装置等组成。工作原理是利用发动机排出的高温高压废气驱动废气涡轮旋转,废气涡轮带动同一轴上的压气机共同旋转,压气机压缩由空气滤清器过滤后的空气,使空气被压缩后增压进入发动机气缸内,提高发动机进气量的装置,减少废气中CO、HC、CL粒等有害物的排放。废气涡轮与压气机通常装成一体。 二、涡轮增压器的作用 涡轮增压器按增压方式分为废气涡轮增压器、复合式废气涡轮增压器和组合式涡轮增压器。它们的作用分别如下: 1.废气涡轮增压器是利用发动机排出的具有一定能量的废气进入涡轮并膨胀做功,废气涡轮的全部功率用于驱动与涡轮机同轴旋转的压气机工作叶轮,在压气机中将新鲜空气压缩后再送入气缸。废气涡轮与压气机通常装成一体,便称为废气涡轮增压器。其结构简单,工作可靠,一般柴油机合理地加装废气涡轮增压系统后,可提高功率30%~50%,降低比油耗5%左右,有利于改善整机动力性能、经济性能及排放品质,因而得到广泛应用。 2.复合式废气涡轮增压器。废气涡轮增压器是将废气动力涡轮与废气涡轮增压器串联起来工作,称为复合式废气涡轮增压器。在某些增压度较高的柴油机上,废气能量除驱动废气涡轮增压器外,尚有多余的能量用于驱动低压废气动力涡轮,该动力涡轮通过齿轮变速器及液力耦合器与发动机输出轴联接。这样,废气涡轮增压器达到增压的目的,而废气动力涡轮将废气能量直接变为功率送给曲轴。复合式废气涡轮增压器可充分利用废气能量,使动力性能、经济性能大为改善,但结构复杂,成本高且技术难度大。 3.组合式涡轮增压器。组合式涡轮增压器由废气涡轮增压与进气惯性增压组合而成。在该增压系统中,除废气涡轮增压器外,还有由稳压箱、共振管、共振室等构成的进气惯性增压系统,利用压力峰值可进一步提高增压后的进气压力。该系统使柴油机加速性能变好,并对改善柴油机的低速转矩有利。

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