內燃機換氣過程

1、關于內燃機的換氣過程第1頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四1第五節(jié) 內燃機的增壓內燃機所能發(fā)出的最大功率受到氣缸內所能燃燒的燃料的限制，而燃料量又受到每個循環(huán)內氣缸所能吸人空氣量的限制。如果空氣能在進入氣缸前得到壓縮而使其密度增大、則同樣的氣缸工作容積可以容納更多的新鮮充量，從而就可以多供給燃料，得到更大的輸出功率。這就是增壓的基本目的。內燃機的增壓問題，涉及到增壓器本身、增壓器與內燃機的匹配以及內燃機為適應增壓需要而進行的必要調整等內容，第2頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四2增壓器直觀認識第3頁，共170頁，2022年，5月20日，10點

2、18分，星期四3第4頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四4第5頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四5第6頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四6內容提要一、增壓技術概述二 、內燃機的增壓方式三、增壓對經濟性及動力性能的影響四、發(fā)動機增壓技術的優(yōu)勢與代價五、渦輪增壓器的工作特性六、排氣渦輪增壓系統(tǒng)簡介七、渦輪增壓器與發(fā)動機的匹配八、內燃機的增壓改造九、汽油機的增壓技術第7頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四7增壓技術萌生于19世紀，在20世紀初期得到初步應用。隨著材料科學及制造技術的進步，柴油機的渦輪增

3、壓技木在20世紀中葉開始走向大規(guī)模商業(yè)應用、并逐步推廣到汽油機中。目前，大功率柴油機的絕大部分、車用柴油機的半數以上以及相當比例的高性能汽油機，均采用了增壓技術。一般而言，增壓后的功率可比原機提高40%60%甚至更多。發(fā)動機的平均有效壓力可達到3MPa。事實上，增壓已經成為發(fā)動機強化的一個十分重要而有效的技術手段。一、增壓技術概述第8頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四8二 、內燃機的增壓方式 根據方式的不同，內燃機增壓可以分成四種類型：(1)機械增壓 發(fā)動機輸出軸直接驅動機械增壓器，實現對進氣的壓縮。這種方式提出最早，但其優(yōu)點與缺點同樣突出。(2)排氣渦輪增壓 壓氣機

4、與渦輪同軸相連，構成渦輪增壓器。渦輪在排氣能量的推動下旋轉，帶動壓氣機工作，實現進氣增壓。(3)氣波增壓 利用進氣及排氣系統(tǒng)中的波動效應來壓縮進氣，著名的氣波增壓器(Comprex)就是其中之一。(4)復合增壓 由上述各種方式組合而成，如機械增壓與渦輪增壓的結合等。 從實際應用的情況來看，較為常見的是渦輪增壓和機械增壓，其中渦輪增壓占了絕大部分，而機械增壓則在近年來重新得到重視，發(fā)展較快。第9頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四9（一）機械增壓系統(tǒng) 增壓器由柴油機直接驅動的增壓系統(tǒng)稱為機械增壓系統(tǒng)。此時驅動增壓器所需的能量由柴油機本身提供。 福特增壓式6.8升V-10氫

5、內燃發(fā)動機 第10頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四10圖1-l 機械增壓系統(tǒng)圖 1-排氣管；2-柴油機氣缸；3-曲軸； 4-齒輪；5-壓氣機；6-進氣管 系統(tǒng)中的增壓器采用離心式，轉瓣式（羅茨式）、或其它型式的機械泵，由柴油機曲軸通過齒輪等傳動機構直接驅動或利用十字頭往復運動來帶動。 機械增壓工作原理圖 第11頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四11第12頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四12優(yōu)點：機械增壓的特征，除了在低轉速便可獲得增壓外，增壓的動力輸出也與曲軸轉速成一定的比例，即機械增壓引擎的油門反應隨著轉速的提

6、高，動力輸出隨之增強，因此機械增壓引擎的操作感覺與自然氣極為相似，卻能擁有較大的馬力與扭力。 缺點：機械增壓系統(tǒng)驅動增壓器要消耗柴油機的有效功率，增壓壓力越高，驅動增壓器所消耗的功率也越大。當達到一定增壓壓力后，增壓器所消耗的功率將超過柴油機由于增壓而提高的功率。 因此機械增壓系統(tǒng)只適用于低增壓柴油機，一般單獨機械增壓壓力不超過0.150.17。這種增壓系統(tǒng)制造容易、成本低，運轉范圍寬，柴油機加速和加載性能較好，且在啟動與低速運轉時也能獲得一定的進氣壓力，因而機械增壓在轎車發(fā)動機上的應用重新受到關注。 機械增壓系統(tǒng)的優(yōu)缺點第13頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四13（

7、二）廢氣渦輪增壓系統(tǒng) 增壓器由柴油機排氣驅動的廢氣渦輪所帶動的增壓系統(tǒng)稱為廢氣渦輪增壓系統(tǒng) 。中冷渦輪增壓kavachi發(fā)動機 第14頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四14圖1-2 廢氣渦輪增壓系統(tǒng) 1-排氣管；2-柴油機氣缸；3-壓氣機； 4-進氣管；5-渦輪該系統(tǒng)中的增壓器由廢氣渦輪和壓氣機兩部分組成，稱為廢氣渦輪增壓器。驅動增壓器所需的功率由柴油機的排氣能量來提供，即柴油機的排氣驅動渦輪增壓器的渦輪，由渦輪帶動同軸上的壓氣機來壓縮空氣，經進氣管送入氣缸。 第15頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四15（三）復合增壓系統(tǒng)compound-s

8、uper-charged diesel engine采用機械增壓器和廢氣渦輪增壓器聯合工作的增壓系統(tǒng)稱為復合增壓系統(tǒng)。 串聯增壓系統(tǒng) 并聯增壓系統(tǒng) 第16頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四16串聯增壓系統(tǒng)圖1-3 串聯增壓系統(tǒng) 第17頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四17（四）氣波增壓氣波增壓器是利用氣體的壓縮波和膨張波來傳遞能量的一種增壓器。它由一個轉子和兩個定子組成(圖16)。從發(fā)動機排出的高壓燃氣流經定子，在轉子中對空氣進行壓縮。被壓縮的空氣壓力、溫度升高后、從另一定子進入氣缸。同時，空氣對高壓燃氣產生一個膨脹波、使燃氣壓力、溫度下降。

9、低壓燃氣從原來的定子排入大氣。轉子由發(fā)動機曲軸通過傳動裝置驅動，約消耗整機有效功率10一15。 圖1-6 氣波增壓器工作原理圖第18頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四18與渦輪增壓相比 優(yōu)點：低速運行特性、經濟性、加速性 結構簡單，制造方便缺點：結構尺寸較大，在發(fā)動機的安裝位置受到一定的限制 躁聲較大 第19頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四19 從第二章中可知，內燃機的動力性指標(以有效功率Pe為代表)與經濟性指標（以有效燃油消耗率be為代表）可以表示為 (47) (48)三、增壓對經濟性及動力性能的影響第20頁，共170頁，2022年，5

10、月20日，10點18分，星期四20假設增壓后發(fā)動機轉速n和過量空氣系數a保持不變增壓后換氣過程形成正的泵氣功，指示熱效率it增加增壓度增加， m增加增壓度增加， a增加增壓度增加， c增加所以Pebe第21頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四21四、發(fā)動機增壓技術的優(yōu)勢與代價優(yōu)勢代價第22頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四22第23頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四23優(yōu)勢1)增壓器的質量與尺寸都較小，內燃機的總體質量增加不大，而輸出功率可以以得到大幅度的提高，整機的比質量減小、升功率相應增大。采用增壓技術可降低內燃機

11、單位功率的造價，提高材料的利用率。對于大型柴油機而言，經濟效益更加突出。第24頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四24優(yōu)勢2)由于與非增壓內燃機相比，排氣可以在渦輪中獲得進一步的膨脹，的排氣噪聲有所降低。第25頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四25優(yōu)勢3)增壓后，有利于內燃機在高原稀薄空氣條件下恢復功率，以達到或接近平原性能。第26頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四26優(yōu)勢4)增壓后，由于壓縮終點溫度與壓力提高，滯燃期縮短，壓力升高比有所降低。燃燒柔和，燃燒噪聲有所降低。第27頁，共170頁，2022年，5月20日，1

12、0點18分，星期四27優(yōu)勢5)過量空氣系數較大，HC、CO和煙度排放降低第28頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四28優(yōu)勢6 )技術適用性廣，從低速到高速、二沖程到四沖程、大缸徑到小缸徑都有應用第29頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四29代價1)增壓后缸內工作壓力以及溫度提高，機械負荷及熱負荷加大，內燃機的可靠性受到嚴峻的考驗。2)低速時由于排氣能量不足，可能會使發(fā)動機的低速轉矩受到影響以及車用發(fā)動機十分不利。3)由于在渦輪增壓器中，從排氣能量的傳遞到進氣壓力的建立需要內燃機的加速響應性能較非增壓機型差。4)增壓發(fā)動機性能的進一步優(yōu)化受到增壓器

13、及中冷器的限制，其中增壓器的問題集中在材料、耐熱性能、潤滑、效率等方面，而中冷器則要求體積小、效率高、質量輕。第30頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四30采用增壓發(fā)動機的利弊： 利： 有效功率 30%50% 燃油消耗率 10% 排氣凈化、降低躁聲，使在高原工作 的內燃機恢復功率 弊： 機械負荷 熱負荷 排溫要650度 壓縮空氣溫度高，要采用中冷器 發(fā)動機要做相應的改造第31頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四31內容提要一、增壓技術概述二 、內燃機的增壓方式三、增壓對經濟性及動力性能的影響四、發(fā)動機增壓技術的優(yōu)勢與代價五、渦輪增壓器的工作特性六

14、、排氣渦輪增壓系統(tǒng)簡介七、渦輪增壓器與發(fā)動機的匹配八、內燃機的增壓改造九、汽油機的增壓技術第32頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四32渦輪增壓器由壓氣機和渦輪兩大部分組成。根據排氣在渦輪中流動方向的不同，排氣渦輪增壓器可以分為兩大類，即徑流式渦輪增壓器和軸流式渦輪增壓器。一般大型柴油機多采用軸流式，以滿足大流量、高效率的要求；而車用發(fā)動機多采用徑流式，以適應高轉速及較高響應性能的要求。增壓器的壓氣機部分，一般都采用單級離心式結構。五、渦輪增壓器的工作特性第33頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四33按渦輪型式分類（軸流式和徑流式） 大型增壓器多

15、采用軸流式渦輪（即燃氣在渦輪內的流動方向平行于轉子軸方向） 圖2-1 軸流式渦輪示意圖 圖2-2 徑流式渦輪示意圖1-氣殼；2-工作輪；3-渦輪軸； 4-噴嘴環(huán)；5-進氣殼 a）向心式（徑向進氣軸相排氣）；b）離心式；c）混流式 1-進氣殼；2-噴嘴環(huán)；3-工作輪； 4-排氣殼；5-渦輪軸小型增壓器則采用徑流式渦輪（燃氣在渦輪內沿垂直于轉子軸軸線的徑向流動） 五、渦輪增壓器的工作特性第34頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四34第35頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四351. 離心式壓氣機的工作過程五、渦輪增壓器的工作特性離心式壓氣機的功用是提

16、高氣體的壓力，它主要由進氣道、工作輪(含手風輪)、擴壓器和出氣蝸殼等部件組成。1 進氣道 2 工作葉輪3 擴壓器 4 壓氣機渦殼 離心式壓氣機結構 第36頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四361. 離心式壓氣機的工作過程壓氣機通道內氣體狀態(tài)的變化 五、渦輪增壓器的工作特性第37頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四37首先，新鮮充量沿截面收縮的軸向進氣道進人工作輪氣流略有加速(圖414b中的位置1)。然后，氣流進人工作輪上葉片組成的氣流通道。由于工作輪的轉速很高(一般為每分鐘幾萬轉有時高達每分鐘幾十萬轉)，離心力的作用使得新鮮充量得到了很大的壓縮

17、，其壓力、溫度以及氣流速度均有較大程度的增加(圖中位置2)，這部分能量是由驅動工作輪的機械功轉化而來，而機械功又是來源于與之間軸鈾相連的渦輪。 第38頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四38然后，壓力提高了的氣體沿y作輪徑向流出，進人擴壓器和出氣蝸殼。由于兩者均是截面逐漸增大的通道，氣體所擁有動能的大部分會在其中轉變?yōu)閴毫δ堋⑦@樣，壓力得以進一步升高而氣流速度則相應下降(圖中位置3、4)：同時，出氣蝸殼還兼有收集流出的氣體以便向內燃機進氣管輸送的目的。由此可見，新鮮充量在壓氣機中完成了一系列的功能轉換，并將渦輪機傳給壓氣工作輪的機械能，盡可能多地轉變?yōu)槌淞康膲毫δ?。?

18、9頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四39* -壓氣機的流量特性壓氣機的通流特性是指在一定環(huán)境條件下（ 、 為一定時），在某一轉速時，增壓比和效率隨流量而變化的關系曲線。以流量為橫坐標，增壓比和效率為縱坐標，轉速為參變數繪出壓氣機的流量特性曲線。效率和流量的關系曲線以等效率線的形式畫在增壓比和流量的關系曲線上，以便于分析。壓氣機流量特性 2. 離心式壓氣機的特性離心式壓氣機的特性曲線五、渦輪增壓器的工作特性第40頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四40壓氣機特性曲線的變化主要特點： 2較低轉速時，增壓特性線變化較平坦；轉速愈高，則增壓特性線變化愈

19、陡削，這說明在高轉速時，較小的流量變化所對應的增壓比的變化較大。 1.在等轉速運行線上，隨著空氣流量的增加，增壓比開始時是增加的，當增加至某一值時，達最大值。之后再增壓便逐漸下降，所以，增壓特性線似馬鞍形狀。 由圖中還可看出，在等轉速運行線上，效率隨流量的變化也大致與增壓特性線相似。第41頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四413有一條喘振線。它是不同轉速下壓氣機穩(wěn)定運轉的最小流量點的連線，即壓氣機穩(wěn)定運轉的邊界線。喘振線以左為喘振區(qū),此時壓氣機工作不穩(wěn)定。流過壓氣機的氣流開始振蕩，嚴重時，整臺壓氣機發(fā)生振動并伴隨著特殊的尖叫聲。這種現象稱為喘振現象。喘振線以右為穩(wěn)定工

20、作區(qū)。最小流量點的數值是隨著轉速的升高向增大的方向移動。 第42頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四42* 壓氣機流量特性的成因以徑向葉輪為例，如壓氣機進出口氣流速度相同，在沒有流動損失情況下，有效功完全用來壓縮空氣，即 而 為葉輪出口處的輪周速度 為功率系數 壓比與絕熱壓縮功的關系為：可見，增壓比與流量無關，在特性曲線上是一條與橫坐標平行的（a-a）直線。2. 離心式壓氣機的特性第43頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四43可見，增壓比與流量無關，在特性曲線上是一條與橫坐標平行的（a-a）直線。但實際流動是有損失的，而且這種損失與流動最直接合關

21、。這些損失有以下兩部分。 1流動損失 包括摩檫損失、渦流損失等。這種損失以 表示， 與氣流速度c有關。當流量增大，c必然加快， 相應增大。則相應用來提高壓力的絕熱壓縮功減少，壓比降低。所以，在特性線上、計及流動損失后的壓比線為bb所示第44頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四442撞擊損失當壓氣機離開設計工況時，氣流角度和葉片的幾何角度不能保持一致，產生撞擊現象。 計及撞擊損失后，壓比與流量的關系線用cBc來表示。第45頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四45如圖所示，當流量增大時，入口軸向分速增大，而定，則氣流撞擊入口邊的背面；當流量減小時，入

22、口軸向分速減小，而不變，則撞擊入口邊的凹面。說明只要氣流偏離設計工況，都會產生撞擊損失。 圖2-10轉速不變、流量變化時葉輪入口處的撞擊現象 （a）設計工況 （b）流量增大 （c）流量減小第46頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四46* 壓氣機的喘振與堵塞2. 離心式壓氣機的特性流量過小過大喘振堵塞當壓氣機的流量過小,氣體會在葉輪或擴壓器入口出現邊界層分離,導致氣體回流.分離渦流迅速擴展到壓氣機通道的其他部分,氣流出現強烈的振蕩,引起工作輪葉片強烈振動,產生很大的噪音,為壓氣機的喘振.當流量超過設計工況到一定數值后,壓氣機的增壓比和效率均急劇下降,而流量卻不再增加,這一

23、現象稱為壓氣機的堵塞.設計或選配時保證壓氣機具有寬廣的工作范圍,以滿足增壓發(fā)動機的運轉要求.第47頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四47圖2-10轉速不變、流量變化時葉輪入口處的撞擊現象 （a）設計工況 （b）流量增大 （c）流量減小第48頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四48圖2-11 在一定轉速、不同流量下葉片擴壓器的空氣流動情況（a）設計工況 （b）流量增大 （c）流量減小第49頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四49一般來說,葉片擴壓器流道內氣體分離的擴大是壓氣機喘振的主要原因,而工作葉輪進口處氣流分離的擴大會

24、使喘振進一步加劇.如小型增壓器中普遍采用的無葉擴壓器,不僅使工作流量范圍擴大,又可避免壓氣機的喘振現象的發(fā)生.第50頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四503. 徑流式渦輪機的工作原理五、渦輪增壓器的工作特性*徑流式渦輪的結構渦輪主要內進氣殼、噴嘴環(huán)、工作葉輪和排氣殼等部件組成。進氣殼 (也稱蝸殼)的作用，是把發(fā)動機排出的具有一定能量的廢氣，以盡量小的流動損失和盡量均勺的分布引導到渦輪噴嘴環(huán)的入口。噴嘴環(huán) 又稱導向器，流通截面呈漸縮形，其作用是使具有一定壓力和溫度的燃氣膨脹加速并按規(guī)定的方向進入工作葉輪。工作葉輪 (簡稱葉輪)是唯一承受氣體作功的元件它與壓氣機葉輪同軸、

25、把氣體的動能轉化為機械功向壓氣機輸出。排氣殼 收集葉輪排出的廢氣并送入大氣。第51頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四51*渦輪機工作原理噴嘴環(huán)上的導向葉片構成的是漸縮曲線型通道，廢氣進入噴嘴通道，在此彎曲的收縮通道內廢氣膨脹，部分壓力能變成動能，廢氣的絕對速度，溫度和壓力。工作輪葉片一般也組成收縮通道，在工作輪葉片中，燃氣繼續(xù)膨脹，壓力溫度。當氣流流過工作葉輪時，氣流轉彎，由于離心力作用的結果，在葉片凹面壓力得到提高，而凸面降低。產生帶動工作葉輪旋轉的扭矩。3. 徑流式渦輪機的工作原理第52頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四52*廢氣渦輪的特

26、性曲線與壓氣機一樣，渦輪在變工況時氣流參數的變化是通過特性曲線來表示的。渦輪特性曲線表示了在各種工況下渦輪主要工作參數間的變化關系，是確定渦輪與發(fā)動機匹配合理與否的至要依據。渦輪性能曲線最常用的形式是表征渦輪通流能力的流量特性曲線和表征渦輪效率變化的效率特性曲線。 3. 徑流式渦輪機的工作原理第53頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四53*廢氣渦輪的特性曲線3. 徑流式渦輪機的工作原理n一定時，隨著流量的增加有一最佳效率值。每一轉速下，有相應的流量及范圍。隨著流量的增加，有一最大值為A，再增大，流量不再增加，稱為廢氣的阻塞現象。發(fā)生流量阻塞的原因是噴嘴環(huán)或渦輪葉輪中某處

27、氣流速度已達到了當地聲速。渦輪實際工作時，由于噴嘴出口處流速最高。往往是該處先于葉輪發(fā)生流量阻塞。第54頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四54內容提要一、增壓技術概述二 、內燃機的增壓方式三、增壓對經濟性及動力性能的影響四、發(fā)動機增壓技術的優(yōu)勢與代價五、渦輪增壓器的工作特性六、排氣渦輪增壓系統(tǒng)簡介七、渦輪增壓器與發(fā)動機的匹配八、內燃機的增壓改造九、汽油機的增壓技術第55頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四55六、排氣渦輪增壓系統(tǒng)簡介廢氣渦輪增壓的兩種基本形式 渦輪增壓系統(tǒng)的兩種基本形式 a）定壓增壓系統(tǒng)（b）脈沖增壓系統(tǒng)第56頁，共170頁，2

28、022年，5月20日，10點18分，星期四56六、排氣渦輪增壓系統(tǒng)簡介1.定壓渦輪增壓系統(tǒng)內燃機所有氣缸的排氣管都連接于一根排氣總管而排氣總管的容積又盡可能做得大。這樣一來，排氣管實際上就起了集氣箱作用。這時雖然各氣缸的排氣時間是岔開的，但由于集氣箱的穩(wěn)壓作用，因而在排氣總管內的壓力振蕩是較小的?？梢哉J為渦輪前排氣管內壓力基本上是恒定的，即工質在恒定壓力狀態(tài)下進入渦輪。 第57頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四57六、排氣渦輪增壓系統(tǒng)簡介1.定壓渦輪增壓系統(tǒng)*定壓增壓對內燃機廢氣能量的利用2-0 ：增壓器進氣過程 0-a：增壓器充量的壓縮過程，a為增壓壓力 a-3：增

29、壓器等壓排氣 3-a：內燃機等壓吸氣過程 a-c：壓縮過程c-z： 燃燒過程 z-b：膨脹過程 b-5：排氣門打開時的定容排氣 5-4：定壓排氣 排氣管為恒定壓力 4-e：渦輪進氣 e-f ：渦輪中的膨脹 f-2：渦輪等壓排氣第58頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四58排氣門打開時排氣等熵膨脹至大氣壓力時所作的功1bf1排氣經排氣門節(jié)流和排氣歧管中自由膨脹所損失的能量排氣在渦輪中進一步膨脹所回收的能量1.定壓渦輪增壓系統(tǒng)*定壓增壓對內燃機廢氣能量的利用第59頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四59活塞推出排氣使排氣增加的能量排氣中渦輪的可用能量

30、掃氣空氣進入渦輪后具有的能量排氣在渦輪中的膨脹功1.定壓渦輪增壓系統(tǒng)*定壓增壓對內燃機廢氣能量的利用第60頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四60活塞推出排氣使排氣增加的能量掃氣空氣進入渦輪后具有的能量排氣在渦輪中的膨脹功損失的能量E1中的一小部分，轉變?yōu)闊崮?，加熱排氣，使焓值增加而得到的附加能量渦輪前排氣的可用能量*定壓增壓對內燃機廢氣能量的利用1.定壓渦輪增壓系統(tǒng)第61頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四61廢氣的擁有能分為：(b-e-5-b)(5-e-f-1-5)無論是變壓還是恒壓系統(tǒng)均在渦輪中膨脹做功恒壓系統(tǒng)、變壓系統(tǒng)的差別很大。恒壓系統(tǒng)

31、中，由于排氣管壓力維持恒定，全部在節(jié)流中損失，損失而產生的熱量將用來加熱排氣管中的工質，使溫度提高。渦輪功面積增加e-e-f-f-e.*定壓增壓對內燃機廢氣能量的利用1.定壓渦輪增壓系統(tǒng)第62頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四62廢氣回收率占損失能量的比例為: 且廢熱回收的比例愈大. 當增壓壓力較低，而渦輪增壓器的綜合效率又不很高時，恒壓系統(tǒng)就難以實現功率平衡要求。其原因就在于能量E1沒有很好地加以利用。 為了很好地利用E1，提出了脈沖增壓系統(tǒng)。第63頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四632 脈沖增壓系統(tǒng)使排氣管中的壓力造成盡可能大的壓力波動

32、，渦輪增壓器盡量靠近氣缸；把排氣管做得短而細，盡量減小排氣管容積。為在一根排氣管中形成互不干擾的排氣脈沖波進入廢氣渦輪機，要根據氣缸數按內燃機的發(fā)火順序組成幾根排氣管，每根排氣管各自連接幾個氣缸(通常為2缸或3缸)。必須把渦輪的噴嘴環(huán)(即渦輪進口)，根據排氣管的數目分組隔開，使它們互不干擾。如發(fā)火順序為l53624的六缸四沖程增壓柴油機排氣管分組情況。 六、排氣渦輪增壓系統(tǒng)簡介第64頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四64 兩種增壓系統(tǒng)在廢氣能量利用的區(qū)別（1）采用脈沖增壓可以對面積E1所示脈沖能量加以利用。在脈沖增壓系統(tǒng)中，由于排氣管容積很小，在排氣閥開啟后，排氣管中

33、壓力迅速升高，形成了圖中所示的壓力波-排氣脈沖波。由于排氣管的壓力迅速提高，使氣體處于亞臨界流動。排氣壓差的減小，使排氣節(jié)流損失下降，從而 提高了對能量E1的利用率。且瞬時進入渦輪的廢氣壓力較高，在渦輪內瞬時膨脹功大。（2） 排氣管截面細，氣流速度高，部分氣流的動能可以在渦輪中加以利用。 可見，脈沖增壓系統(tǒng)比定壓增壓系統(tǒng)可以較好地利用內燃機的廢氣能量。 第65頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四653脈沖增壓系統(tǒng)和定壓增壓系統(tǒng)的比較和選用排氣能量的利用比較六、排氣渦輪增壓系統(tǒng)簡介脈沖增壓: 排氣節(jié)流造成的排氣能量的損失比定壓增壓系統(tǒng)小,而且能利用排氣的脈沖能量。而定壓增

34、壓不能利用脈沖能量。所以脈沖增壓對排氣能量的利用比定壓要好。但當增壓比提高時，排氣管內壓力升高，定壓系統(tǒng)的排氣能量損失有所下降。且脈沖能量在排氣能量中所占的比重降低，所以兩種系統(tǒng)對排氣能量的利用效果隨增壓比的提高而接近。當增壓比小于2.5時，脈沖增壓對排氣能量的利用比定壓要好。第66頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四663脈沖增壓系統(tǒng)和定壓增壓系統(tǒng)的比較和選用掃氣作用 比較定壓增壓系統(tǒng)： 脈沖增壓系統(tǒng)： 較小，組織良好掃氣有一定困難 因排氣前期高，排氣速度大，后期下降快，正處于氣門疊加期， 大，有利于掃氣第67頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期

35、四673脈沖增壓系統(tǒng)和定壓增壓系統(tǒng)的比較和選用加速性能比較脈沖增壓的加速加載性能較好，由于脈沖增壓排氣管容積小，幾個工作循環(huán)后壓力很快上升，增壓器能迅速加速到規(guī)定轉速，保證柴油機掃氣的要求。而定壓增壓在柴油機加速加載時反應性能差，即快速加速加載時，排氣能量不能快速增加，壓力因而也難于快速提高，造成短時間內空氣流量不足，使柴油機冒煙。此外，在內燃機轉速減低時，脈沖增壓系統(tǒng)的可用能與定壓增壓系統(tǒng)的可用能之比增大，有利于改善內燃機的轉矩特性。第68頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四683脈沖增壓系統(tǒng)和定壓增壓系統(tǒng)的比較和選用增壓器的效率比較定壓增壓由于進入渦輪的壓力基本恒定

36、，故渦輪效率較高。脈沖增壓：在開始排氣時排氣以很高的流速進入渦輪，流動損失增加；脈沖增壓渦輪為脈動進氣，進入工作輪葉片的排氣流動方向也是周期地改變，使氣流撞擊損失增加；脈動的壓力有時還造成渦輪機的部分進氣現象，因此渦輪效率較低。第69頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四693脈沖增壓系統(tǒng)和定壓增壓系統(tǒng)的比較和選用增壓器的結構比較定壓增壓系統(tǒng)排氣管結構簡單，這對于氣缸數目很多的柴油機在結構布置上尤為重要。而脈沖增壓系統(tǒng)排氣管要進行分支，使排氣系統(tǒng)結構復雜，布置困難。第70頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四70脈沖系統(tǒng)和定壓系統(tǒng)的選用 高增壓柴油機

37、高，排出的廢氣能量回收比例大，故多采用定壓增壓。且渦輪前壓力恒定，渦輪效率提高。低增壓柴油機定壓系統(tǒng)低，節(jié)流損失大，采用脈沖增壓系統(tǒng)更好。高增壓柴油機變工況特別是出現低負荷情況下，用脈沖增壓系統(tǒng)更好。船用、發(fā)電用車用第71頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四71內容提要一、增壓技術概述二 、內燃機的增壓方式三、增壓對經濟性及動力性能的影響四、發(fā)動機增壓技術的優(yōu)勢與代價五、渦輪增壓器的工作特性六、排氣渦輪增壓系統(tǒng)簡介七、渦輪增壓器與發(fā)動機的匹配八、內燃機的增壓改造九、汽油機的增壓技術第72頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四72七、渦輪增壓器與發(fā)動

38、機的匹配內燃機與渦輪增壓器只通過內燃機的進排氣流動聯系。內燃機的工作特性參數是用轉速和負荷來表示的，不同轉速和負荷下排氣的流量和溫度不同，即排氣的能量不同，通過增壓器轉換后，反過來影響進氣狀態(tài)，進而影響發(fā)動機的性能和排氣狀態(tài)，在穩(wěn)定狀態(tài)下達到一種平衡。內燃機的轉速范圍是從最低穩(wěn)定轉速到標定轉速，負荷變化從零到滿負荷，要使增壓內燃機有良好的性能，就必須使渦輪和壓氣機的聯合運行在寬廣的范圍內與內燃機有良好的配合，彼此適應，這就是所謂的渦輪增壓器與發(fā)動機的匹配。第73頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四731.內燃機使用特性的坐標轉換第74頁，共170頁，2022年，5月20

39、日，10點18分，星期四74第75頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四752. 聯合運行線聯合運行線 為了討論運行線的聯合，以單級渦輪增壓系統(tǒng)為例 2 發(fā)動機某一工況下，對應該工況功率所需的增壓力基本確定，因此，壓氣機提供的增壓壓力必須等于發(fā)動機所需的增壓壓力。 根據質量守恒定律，壓氣機所提供的空氣正好等于內燃機所需的空氣量。因此，在穩(wěn)定工況下，壓氣機特性線上的流量和內燃機所需的流量相等。 因此，可以將內燃機的使用特性圖與壓氣機特性圖統(tǒng)一起來，構成增壓器和內燃機聯合后的工作運行線。 第76頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四76第77頁，共170

40、頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四773、聯合運行線的限制 內燃機增壓系統(tǒng)由壓氣機、渦輪及內燃機等聯合運行，它們之間的參數互相影響， 十分復雜。各自的限制條件均反映在運行線上。換句話說，聯合運行線的限制條件是壓氣機、渦輪和內燃機三者限制條件的綜合反映。 第78頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四783、聯合運行線的限制 壓氣機的限制 1 最高轉速限制線 發(fā)動機按負荷特性運行時，隨著負荷的增加，雖然發(fā)動機轉速不變，但循環(huán)供油量增加，廢氣溫度和壓力都相應提高，既渦輪進口焓值增加，增壓器轉速增加。第79頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四

41、79壓氣機的限制 1 最高轉速限制線 當發(fā)動機按外特性運行時，循環(huán)供油量變化不大，隨著負荷減小，發(fā)動機轉速升高，流量增大，廢氣流量也增大，渦輪轉速升高。 當增壓器轉速超過某一值后，離心力增加過大，以致超過葉輪機械強度所能承受的程度，就會發(fā)生事故。因此壓氣機有一條最高轉速限制線(曲線6)。第80頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四80壓氣機的限制 2. 喘振邊界線 當發(fā)動機負荷或轉速降低都伴隨著流量的減少。若發(fā)動機流量減少到壓氣機喘振邊界線以左，使壓氣機進入喘振區(qū)，即無法工作。因此，壓氣機運行受喘振邊界線的限制(如曲線5)。第81頁，共170頁，2022年，5月20日，1

42、0點18分，星期四81渦輪限制條件 1 .最高溫度限制線 隨著發(fā)動機負荷增加，轉速升高，都伴隨著排氣溫度升高。當排氣溫度超過渦輪材料熱應力承受的程度，就會發(fā)生事故。因此，渦輪有一條最高溫度限制線(如曲線7)。 第82頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四82渦輪限制條件 2. 最高轉速限制線 這與壓氣機一樣，轉速過高，離心力過大，以致超過葉輪材料強度所能承受的程度，就會發(fā)生事故。渦輪葉輪的材料優(yōu)于壓氣機葉輪，但渦輪工作溫度顯著高于壓氣機。所以增壓器最高轉速限制線應根據壓氣機和渦輪的實際薄弱環(huán)節(jié)來確定。 第83頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四83

43、渦輪限制條件 3.噴嘴環(huán)出口流量阻塞線 廢氣流經渦輪，在噴嘴環(huán)出口處流通面積最小，流速最大。根據噴嘴流動理論、喉部最大流速為當地音速，即當發(fā)動機流量增大，以致噴嘴中的膨脹比為臨界膨脹比時，流經渦輪的流量達到最大值。這時，即使發(fā)動機流量再增大，渦輪的流量也不再增大，除非增大噴嘴環(huán)喉部流通而積。因此，渦輪有一條最大流量的限制線，也稱流量阻塞線(如曲線l 0)。 不過，在增壓系統(tǒng)中，渦輪的流量范圍很寬，而且噴嘴環(huán)面積可以變動，所以這條限制線一般不會出現。 第84頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四84發(fā)動機的限制條件 1.冒煙限制線 當發(fā)動機轉速、負荷降低時，廢氣溫度降低，渦

44、輪轉速下降，壓氣機壓比和流量減少，然而按外特性運行的柴油機供油量不變，造成低速冒煙，煙度超標后，柴油機不能運行。因而，運行線受冒煙限制線的制約。（如曲線9） 第85頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四85發(fā)動機的限制條件 2. 最低效率線 增壓系統(tǒng)的熱效率與發(fā)動機的熱效率、渦輪增壓器的總效率有關。渦輪增壓器的總效率和壓氣機絕熱效率、渦輪絕熱效率及機械效率有關。尤其是壓氣機絕熱效率的高低對增壓系統(tǒng)的熱效率關系最為密切。若聯合運行線在壓氣機的低效區(qū)工作，則發(fā)動機的功率、油耗率將會直接受損。因此，運行線受壓氣機最低效率線的限制(見曲線8)。 第86頁，共170頁，2022年，

45、5月20日，10點18分，星期四86綜合增壓系統(tǒng)的各組成件的限制條件，聯合運行線受6條限制線的制約：即喘振邊界線：最高轉速線；最高溫度線；冒煙限制線；流量阻塞線及最低效率線。換句話說，聯合運行線必須在這6條限制線之內，工作才會正常。 第87頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四87聯合運行線合理性判別 增壓系統(tǒng)的聯合運行線即使在6條限制線以內，仍不一定說明匹配合理。聯合運行線的合理與否判別標準有以下兩條：1運行線在壓氣機特性線的高效區(qū)，即發(fā)動機各使用工況都在壓氣機特性線的高效區(qū)。 2為避免運行線竄入喘振區(qū)，運行線應和喘振邊界線大致平行，并與其保持一定的距離，大體為設計工況

46、流量的10一15 如果聯合運行線不符合上述標準，就應進行調節(jié)。第88頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四884、聯合運行線的調整 為了達到匹配要求，盡管改變內燃機的某些參數（如排氣管設計、配氣系統(tǒng)參數等），可使聯合運行線的位置發(fā)生變動，但改變渦輪增壓器的某些參數（如噴嘴環(huán)截面積、壓氣機葉片擴壓器葉片安裝角等），也可以使聯合運行線和喘振線位置發(fā)生移動，達到滿意的效果。后者更方便。第89頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四894、聯合運行線的調整 每個型號的渦輪增壓器都有其合適的使用流量范圍，通常是從喘振線到某一效率等值線或堵塞線所包括的區(qū)域*流量范

47、圍的選擇若聯合運行線在壓氣機喘振邊界線左邊較遠的距離，如下圖中的曲線1所示位置，說明選取的壓氣機型號偏大，無法匹配，應另選小一號的壓氣機。若聯合運行線在線2所示的位置，則說明所選用的壓氣機太小，其流量可以勉強滿足發(fā)動機的要求，但壓氣機在低效區(qū)工作，增壓系統(tǒng)的熱效率不高，應換取大一號壓氣機。 第90頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四90平行移動法 若聯合運行線在喘振邊界線附近，但離喘振線距離大近，換一個型號、離高效區(qū)又太遠。在這種情況下，可采取平行移動法使壓氣機特性曲線相對原位置平移一個較小的距離。 水平移動法 垂直移動法 4、聯合運行線的調整 第91頁，共170頁，2

48、022年，5月20日，10點18分，星期四91平行移動法 水平移動法 4、聯合運行線的調整 第92頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四92平行移動法 垂直移動法 增大壓氣機渦殼尺寸，減少無葉擴壓器及集氣渦殼動能對壓力能的轉換，可以減小壓氣機出口靜壓力，使壓氣機特性垂直下移，反之，上移。 4、聯合運行線的調整 第93頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四93轉動移動法 若聯合運行線在喘振線附近，但又不平行，或大流量在工作區(qū)，小流量在喘振區(qū)；或大流量在喘振區(qū)，小流量在工作區(qū)。對采用有擴壓器的壓氣機，可以改變擴壓器葉片安裝角的方法使特性曲線轉動一個角度，

49、以適應聯合運行線的需要。當擴壓器葉片安裝角減小，流通面積縮小，同時，氣流進入擴壓葉片產生撞擊損失。這影響擴壓器效率及壓氣機出口壓力，在大流量時表現更為突出，故壓氣機特性曲線順時針轉動一個角度。反之，逆時針轉動。但減小安裝角的方法是以降低效率為代價。 4、聯合運行線的調整 第94頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四94利用噴嘴環(huán)出口面積的變化對渦輪增壓及內燃機發(fā)生的一系列影響來實現的調節(jié)法。這種影響互相牽連和制約。對增壓器的影響當噴嘴環(huán)出口面積減小，在發(fā)動機及增壓器其它條件不變的情況下，噴嘴出口氣流速度增大，轉子速度升高，壓氣機出口壓力升高，壓氣機特性線上移。反之既下移。

50、 4、聯合運行線的調整 第95頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四952、對內燃機的影響 當噴嘴環(huán)出口面積減小，內燃機通流能力減小，使用特性線向減小流量方向移動。反之，向增大流量方向移動。 4、聯合運行線的調整 第96頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四96噴嘴環(huán)面積的變動對內燃機排氣背壓有直接影響，這影響內燃機的換氣品質。另外，噴嘴環(huán)面積變化過大，大于15%以后，對反動度有明顯的影響。實驗結果表明，當噴嘴環(huán)出口通流面積減小20，反動度將下降10左右，這時渦輪效率下降約6%。噴嘴環(huán)出口通流面積變動20左右，可以認為是調整的一個限度，否則要同時改變

51、動葉輪通流面積。 4、聯合運行線的調整 第97頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四97在試驗中，一般用負荷特性來尋找最佳噴嘴環(huán)出口通流面積，減小噴嘴環(huán)出口通流面積將增加活塞排氣推出功，使燃油消耗率增加，只是在高速、高負荷時由于渦輪功增大，壓縮空氣功增大，使進入的空氣量增大才使燃油消耗率下降，因此渦輪噴嘴環(huán)出口通流面積的選取在于高、低負荷工況下燃油稍耗率值之間的折衷。 4、聯合運行線的調整第98頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四984、聯合運行線的調整 *聯合運行線的調整調整渦輪增壓器的某些結構參數，如增大渦輪噴嘴環(huán)出口截面積等，將發(fā)動機的聯合運

52、行線向下移動。對于書上的例子，將使其離開喘振線進入正常區(qū)域。當噴嘴環(huán)出口面積減小，在發(fā)動機及增壓器其它條件不變的情況下，噴嘴出口氣流速度增大，轉子速度升高，壓氣機出口壓力升高，壓氣機特性線上移。反之既下移。第99頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四994、聯合運行線的調整 *壓氣機堵塞的控制壓氣機堵塞現象的產生，是在某個流通截面下，氣體運動速度達到了聲速而導致流量不再增加。臨界截面一般出現在葉片擴壓器的進口喉部附近，但當葉輪進口喉部面積過小時，也可能造成在葉輪喉口發(fā)生堵塞。因此，適當增加葉片擴壓器喉口面積和葉輪喉口面積，可以提高壓氣機的堵塞流量，從而擴大壓氣機的工作流量

53、范圍。第100頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四1004、聯合運行線的調整 *渦輪增壓器超速和增壓壓力的調整渦輪增壓器超速采用增大渦輪噴嘴面積的方法，減小渦輪前的排氣能量，可克服增壓器的超速問題。增壓內燃機的功率尚未達到標定值時，增壓器轉速已經達到允許的最大值，若繼續(xù)增加發(fā)動機功率，增壓器將處于超速狀態(tài)，這是不允許的。第101頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四1014、聯合運行線的調整 *渦輪增壓器超速和增壓壓力的調整為避免渦輪增壓器超速，同時改善車用增壓發(fā)動機的轉矩特性放氣（廢氣旁通）可變幾何參數渦輪第102頁，共170頁，2022年，5月

54、20日，10點18分，星期四102第103頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四103第104頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四104第105頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四105第106頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四106第107頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四107第108頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四108內容提要一、增壓技術概述二 、內燃機的增壓方式三、增壓對經濟性及動力性能的影響四、發(fā)動機增壓技術的優(yōu)勢與代價五、渦輪增壓器

55、的工作特性六、排氣渦輪增壓系統(tǒng)簡介七、渦輪增壓器與發(fā)動機的匹配八、內燃機的增壓改造九、汽油機的增壓技術第109頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四109為了適應增壓的要求，內燃機的結構與工作參數要進行適當的改動c1壓縮比與過量空氣系數為了降低爆發(fā)壓力，增壓內燃機應適當降低壓縮比。增壓比越高，壓縮比降低越大，但過高的降幅會惡化內燃機的經濟性能，而且會引起冷起動困難。對于汽油機而言，更容易誘發(fā)爆燃，故降低壓縮比更是比較普通的選擇；為了降低內燃機的熱負荷和改善經濟性。增壓內燃機可適當加大過量空氣系數，如車用柴油機的a：一般較小，增壓后一般將其增大10%30%。八、內燃機的增壓

56、改造第110頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四1102供油系統(tǒng)為廠適應增壓后功率增大的要求，需要增加每循環(huán)的供油量。對于增壓柴油機而言，為了使供油持續(xù)期近似不變，常采用以下方法：增大柱塞直徑、增加供油速率、提高噴油比例、加大噴孔直徑等，這些措施也可保證燃油噴注在空氣密度提高的情況下有足夠的貫穿距離。同時，適當地減小噴油提前角，可以限制最高爆發(fā)壓力的增長?；推魇狡蜋C在增壓后也需要對量孔、供袖泵、點火角調整裝置等處進行調整。八、內燃機的增壓改造第111頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四1113配氣系統(tǒng)利用增壓壓力比排氣壓力高的有利條件，應合理

57、地加大配氣系統(tǒng)的氣門疊開角。以增加氣缸掃氣，從而降低內燃機的熱負荷。增壓柴油機的試驗表明，氣門疊開角每增加10（CA）活塞平均溫度降低4（CA）。合理增大氣門疊開角，除了降低發(fā)動機的熱負荷以外，還由于氣缸內廢氣掃除徹底和進氣終點溫度的降低，使充量系數增大。此外，由于降低了排氣溫度，渦輪的工作條件也在一定程度上得到了改善；但當增壓壓力較高(如pb300kPa)和采用進氣中冷技術后，氣門疊開角反而和非增壓相差不多，主要是為了防止低負荷時的排氣倒流以及過大的活塞頂上的避讓坑。八、內燃機的增壓改造第112頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四1124進排氣系統(tǒng)進排氣系統(tǒng)的設計，要

58、與增壓系統(tǒng)的要求相一致。如脈沖系統(tǒng)，為了使排氣期間各缸的排氣不致于互相干擾，要求同一排氣文管所連各缸內的排氣不能重疊或盡可能地減小重要如發(fā)火次序為1-5-3-6-2-4的六缸機，可以來用1、2、3缸和4、5、6缸各連一根排氣管，每一根管內相鄰兩缸間的工作夾角為240(CA)，與排氣脈沖波的持續(xù)時間大致相同，排氣間干擾不大。增壓內燃機的進氣管容積希望盡可能大一些效率和改善發(fā)動機的性能。八、內燃機的增壓改造第113頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四1135增壓空氣的冷卻將增壓器出口空氣進行冷卻，一方面可以進一步提高內燃機進氣管內空氣的密度，從而提高內燃機的功率輸出；另一方

59、面可以降低內燃機壓縮始點的溫度和整個循環(huán)的平均溫度、從而降低內燃機的排氣溫度、熱負荷以及N02排放：為達到這一目的，一般利用中冷器、用循環(huán)冷卻水或冷卻風扇氣流對增壓后的充量進行間接冷卻。利用冷卻風扇或車輛運行過程中所產生的高速氣體流動來冷卻增壓空氣的“空一空”中冷方式，可以獲得比較好的冷卻效果、且布置較為靈活，近年來在車用發(fā)動機上應用較多。八、內燃機的增壓改造第114頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四114內容提要一、增壓技術概述二 、內燃機的增壓方式三、增壓對經濟性及動力性能的影響四、發(fā)動機增壓技術的優(yōu)勢與代價五、渦輪增壓器的工作特性六、排氣渦輪增壓系統(tǒng)簡介七、渦輪

60、增壓器與發(fā)動機的匹配八、內燃機的增壓改造九、汽油機的增壓技術第115頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四115 從排氣能量利用的觀點看，汽油機的渦輪增壓與柴油機相比并沒有本質的區(qū)別，但長期以來，渦輪增壓技術除了在賽車發(fā)動機和高性能轎車發(fā)動機中得到應用外，在其他應用領域，其普及性遠不如柴油機。究其原因，是由于兩種發(fā)動機在工作過程中的不同特點所決定的。限制汽油機增壓的主要技術障礙是爆燃、混合氣的控制、熱負荷和增壓器的特殊要求等方面，現分述如下。九、汽油機的增壓技術第116頁，共170頁，2022年，5月20日，10點18分，星期四116汽油機增壓后，由于混合氣壓縮始點的壓力