简单回顾
1,涡轮增压器与发动机匹配的目的是什么？特点是什么？
2,涡轮增压器与发动机的匹配过程如何？
3,如何确定匹配设计点？
4,涡轮增压器自由平衡运转的三个基本条件是什么？
5,在流量一定的情况下，哪些参数对提高压气机压比有形象？如何影响？
6,涡轮当量喷嘴面积与哪些几何参数有关？
7,如何设计压气机压比和涡轮的膨胀比？
转速 r /mi n
800 1200 1600 20 00 24 00
Me
Pe
be
800 1200 1600 2000
流量 M c
第六章 涡轮增压器与发动机的匹配第三节 匹配试验
1、发动机耗气特性在不同转速下，发动机进口压力与气体流量之间的关系通过模拟试验获得耗气特性曲线，如图所示
vhm V
nm
2?
2、压气机与发动机的匹配
图示法，将压气机流量特性与发动机耗气特性统一单位和比例后叠加在一起，观察其匹配效果。
要求
1）发动机的整个特性曲线必须处在压气机的喘振边界、低效率边界（阻塞线）和增压器的超速边界之间。
2）压气机喘振线与发动机运行线最近点的间隔余量最少应为 10%。
3）合理充分地利用高效区。
第六章 涡轮增压器与发动机的匹配
修改设计
1）发动机耗气特性偏左压气机偏大，应更换叶轮直径较小压气机，原因是进口直径小喘振流量也小。反之亦然。
2）高效区的移动通过修改压气机叶轮叶片形状实现。例如：
向大流量方向移动：叶片进口要,直一些,,即安装角大些。
向高转速方向移动：叶片进口要,弯一些,,即安装角小些。
主要是从进口撞击损失角度考虑。
第六章 涡轮增压器与发动机的匹配
3、涡轮与压气机的匹配满足三个平衡条件？？？
关键是涡轮流量特性选择合适的当量喷嘴截面有叶喷嘴环 最小截面无叶喷嘴环 0-0截面第六章 涡轮增压器与发动机的匹配第四节 扭矩特性与加速性
1、扭矩特性
涡轮流量特性决定了增压柴油机的扭矩特性差
设计点选择在高速匹配 ----低速时流量减小 =?膨胀比降低?输出功不足?转速降低?压比不够
扭矩不足
设计点选择在低速匹配 ----高速时流量增加?膨胀比增加?输出功过量?增压器超速，增压压力过高第六章 涡轮增压器与发动机的匹配
2、改善扭矩特性的技术措施
废气放气阀基本结构：涡轮进口处设放气阀，
由压气机压比来控制其开关，
原理：低速匹配，选择较小的 0-
0截面，发动机低速时流量小也能够得到较大膨胀比；高速时发动机流量增加，为避免超速、超压，放掉部分废气，控制膨胀比的提高，减少涡轮功。
第六章 涡轮增压器与发动机的匹配原理图结构图
可变几何基本结构：采用可实时调节的涡轮流通截面结构；
原理：可在高速匹配，低速时改变流量特性，减小当量喷嘴截面，提高膨胀比，从而提高压比，增加供气量，
改善扭矩特性。
理论上在高低速之间可得到无数条流量特性。
第六章 涡轮增压器与发动机的匹配
采用可变几何涡轮的发动机特性对比第六章 涡轮增压器与发动机的匹配
2、加速性转子的惯量决定了增压发动机的加速性差，供气量的增加较慢，导致加速冒烟。
改善措施：
减小转动惯量，设计和材料
采用脉冲系统
采用可调涡轮
电辅助涡轮第六章 涡轮增压器与发动机的匹配
1、确定考试时间
2、征求意见
3,mcc1900@bit.edu.cn
欢迎来电邮提出意见或讨论问题第六章 涡轮增压器与发动机的匹配第六章 涡轮增压器与发动机的匹配第六章 涡轮增压器与发动机的匹配
1,涡轮增压器与发动机匹配的目的是什么？特点是什么？
2,涡轮增压器与发动机的匹配过程如何？
3,如何确定匹配设计点？
4,涡轮增压器自由平衡运转的三个基本条件是什么？
5,在流量一定的情况下，哪些参数对提高压气机压比有形象？如何影响？
6,涡轮当量喷嘴面积与哪些几何参数有关？
7,如何设计压气机压比和涡轮的膨胀比？
转速 r /mi n
800 1200 1600 20 00 24 00
Me
Pe
be
800 1200 1600 2000
流量 M c
第六章 涡轮增压器与发动机的匹配第三节 匹配试验
1、发动机耗气特性在不同转速下，发动机进口压力与气体流量之间的关系通过模拟试验获得耗气特性曲线，如图所示
vhm V
nm
2?
2、压气机与发动机的匹配
图示法，将压气机流量特性与发动机耗气特性统一单位和比例后叠加在一起，观察其匹配效果。
要求
1）发动机的整个特性曲线必须处在压气机的喘振边界、低效率边界（阻塞线）和增压器的超速边界之间。
2）压气机喘振线与发动机运行线最近点的间隔余量最少应为 10%。
3）合理充分地利用高效区。
第六章 涡轮增压器与发动机的匹配
修改设计
1）发动机耗气特性偏左压气机偏大，应更换叶轮直径较小压气机，原因是进口直径小喘振流量也小。反之亦然。
2）高效区的移动通过修改压气机叶轮叶片形状实现。例如：
向大流量方向移动：叶片进口要,直一些,,即安装角大些。
向高转速方向移动：叶片进口要,弯一些,,即安装角小些。
主要是从进口撞击损失角度考虑。
第六章 涡轮增压器与发动机的匹配
3、涡轮与压气机的匹配满足三个平衡条件？？？
关键是涡轮流量特性选择合适的当量喷嘴截面有叶喷嘴环 最小截面无叶喷嘴环 0-0截面第六章 涡轮增压器与发动机的匹配第四节 扭矩特性与加速性
1、扭矩特性
涡轮流量特性决定了增压柴油机的扭矩特性差
设计点选择在高速匹配 ----低速时流量减小 =?膨胀比降低?输出功不足?转速降低?压比不够
扭矩不足
设计点选择在低速匹配 ----高速时流量增加?膨胀比增加?输出功过量?增压器超速，增压压力过高第六章 涡轮增压器与发动机的匹配
2、改善扭矩特性的技术措施
废气放气阀基本结构：涡轮进口处设放气阀，
由压气机压比来控制其开关，
原理：低速匹配，选择较小的 0-
0截面，发动机低速时流量小也能够得到较大膨胀比；高速时发动机流量增加，为避免超速、超压，放掉部分废气，控制膨胀比的提高，减少涡轮功。
第六章 涡轮增压器与发动机的匹配原理图结构图
可变几何基本结构：采用可实时调节的涡轮流通截面结构；
原理：可在高速匹配，低速时改变流量特性，减小当量喷嘴截面，提高膨胀比，从而提高压比，增加供气量，
改善扭矩特性。
理论上在高低速之间可得到无数条流量特性。
第六章 涡轮增压器与发动机的匹配
采用可变几何涡轮的发动机特性对比第六章 涡轮增压器与发动机的匹配
2、加速性转子的惯量决定了增压发动机的加速性差，供气量的增加较慢，导致加速冒烟。
改善措施：
减小转动惯量，设计和材料
采用脉冲系统
采用可调涡轮
电辅助涡轮第六章 涡轮增压器与发动机的匹配
1、确定考试时间
2、征求意见
3,mcc1900@bit.edu.cn
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