第八章 车用发动机的废气涡轮增压概述
提高发动机单机功率的方法，根据
[ kw ]
1 改变发动机结构参数 — 缸数i，缸径D，冲程S,冲程数(
2 提高转速n及活塞平均运行速度
3 提高平均有效压力
增压 ( ( ( ( ( (
其中 — 充量密度。
一 增压系统的分类
根据驱动增压器的能源不同,分为三类。
K — 压气机,T — 废气涡轮机。
（一） 机械增压系统
用于小功率发动机。由发动机曲轴直接驱动， [ Mpa ]。
但( ( 消耗有效功率(
若消耗的有效功率 > 10% ( ((,((。
（二） 废气涡轮增压系统
1 广泛应用于柴油机。最大,= 35～3500 [ kw ]。
2 缺点：
（1） 由于增压器在前,则必须应用汽油喷射系统或压力式化油器。
（2） 通常化油器不能感受由于增压压力变化而引起的空气密度的变化。因此,不能保证提供具有合适混合比的混合气。
（3） 由于节气门关闭时限制了增压器排气,容易导致增压器喘振。
3 缺点：
（1） 化油器与发动机之间隔了一个增压器。因此,化油器对发动机工况变化反应不敏感。
（2） 混合气运行长,燃料易在增压器中沉积。
（三） 复合增压系统
复合增压系统 ( (( ( (( ( ((。
二 特性参数
（一） 增压比
由公式
[ kw ]
因为
代入上式
而平均有效压力
代入上式,得未增压时发动机功率的分析式
增压后,空气密度由未增压时的大气密度变为增压后的密度
代入上式,得到增压后的发动机功率分析式
增压空气在增压器中压缩是按多变过程进行的。
增压前 —
增压后 —
假定多变指数 n = 2,则时,才 。压力增长很多而密度增大不多。这主要是因为增压后温度会升高的缘故,若增压后温度不变,则(与p成线性关系。
,。 则
若在整个增压过程中,下降或保持为某一常数,则
const,。 此时 与 成正比。
增压比 —
低增压 — 1.4
中增压 — = 1.4～2.0
高增压 — 2.0
通常,为了不使过高,在增压器与发动机之间设置一个中冷器,对增压后的空气进行冷却,称为中间冷却。
在的高增压时,必须有中冷装置,否则,太高,影响增压效果,使Ne((,并导致零件热负荷过高。但在2.0的中、低增加时,没有必要设置中冷装置。
（二） 增压度(
由图中可见,有中冷比无中冷时的增加很多。
为了说明发动机在采用增压后使功率提高的程度,引用增压度的概念
发动机增压后增长的功率与增压前的功率之比。
现四冲程增压柴油机,高的增压度已达 ( = 3.0 以上。
车用：( = 10～60%，普遍 ( = 20～30%。
限制增压度提高的主要原因是机械负荷的问题。
(( ( (( ( 零件机械负荷( ( 寿命(。
增压比( ( 增压度((。
提高发动机单机功率的方法，根据
[ kw ]
1 改变发动机结构参数 — 缸数i，缸径D，冲程S,冲程数(
2 提高转速n及活塞平均运行速度
3 提高平均有效压力
增压 ( ( ( ( ( (
其中 — 充量密度。
一 增压系统的分类
根据驱动增压器的能源不同,分为三类。
K — 压气机,T — 废气涡轮机。
（一） 机械增压系统
用于小功率发动机。由发动机曲轴直接驱动， [ Mpa ]。
但( ( 消耗有效功率(
若消耗的有效功率 > 10% ( ((,((。
（二） 废气涡轮增压系统
1 广泛应用于柴油机。最大,= 35～3500 [ kw ]。
2 缺点：
（1） 由于增压器在前,则必须应用汽油喷射系统或压力式化油器。
（2） 通常化油器不能感受由于增压压力变化而引起的空气密度的变化。因此,不能保证提供具有合适混合比的混合气。
（3） 由于节气门关闭时限制了增压器排气,容易导致增压器喘振。
3 缺点：
（1） 化油器与发动机之间隔了一个增压器。因此,化油器对发动机工况变化反应不敏感。
（2） 混合气运行长,燃料易在增压器中沉积。
（三） 复合增压系统
复合增压系统 ( (( ( (( ( ((。
二 特性参数
（一） 增压比
由公式
[ kw ]
因为
代入上式
而平均有效压力
代入上式,得未增压时发动机功率的分析式
增压后,空气密度由未增压时的大气密度变为增压后的密度
代入上式,得到增压后的发动机功率分析式
增压空气在增压器中压缩是按多变过程进行的。
增压前 —
增压后 —
假定多变指数 n = 2,则时,才 。压力增长很多而密度增大不多。这主要是因为增压后温度会升高的缘故,若增压后温度不变,则(与p成线性关系。
,。 则
若在整个增压过程中,下降或保持为某一常数,则
const,。 此时 与 成正比。
增压比 —
低增压 — 1.4
中增压 — = 1.4～2.0
高增压 — 2.0
通常,为了不使过高,在增压器与发动机之间设置一个中冷器,对增压后的空气进行冷却,称为中间冷却。
在的高增压时,必须有中冷装置,否则,太高,影响增压效果,使Ne((,并导致零件热负荷过高。但在2.0的中、低增加时,没有必要设置中冷装置。
（二） 增压度(
由图中可见,有中冷比无中冷时的增加很多。
为了说明发动机在采用增压后使功率提高的程度,引用增压度的概念
发动机增压后增长的功率与增压前的功率之比。
现四冲程增压柴油机,高的增压度已达 ( = 3.0 以上。
车用：( = 10～60%，普遍 ( = 20～30%。
限制增压度提高的主要原因是机械负荷的问题。
(( ( (( ( 零件机械负荷( ( 寿命(。
增压比( ( 增压度((。
