汽车发动机原理介绍.ppt

柴油机增压技术与汽油机增压技术特点与区别;目录;1、研究背景及发展趋势 1.1世界背景 增压技术首先在柴油机领域得到发展， 目前工业发达国家大中功率柴油机已全部采用增压技术，中小型车用柴油机增压也达80％ 。汽油机增压的发展相对较晚，技术水平也落后于柴油机。20世纪70年代末国外汽油机开始逐渐采用增压技术，并得到了迅速的发展和完善，1990 年美国生产的汽油机已有1／4 采用了增压技术，1992年国际市场上出售的汽油机有15％采用增压技术，目前国外的汽油机增压正处于完善和推广应用阶段。内燃机增压的先进技术主要集中于美国、德国和日本。相对于柴油机而言，汽油机在小排量， 尤其是轿车发动机领域，有其独特的应用优势及地位， 所以汽油机的增压研究对于节约能源及提高汽车性能都具有重要意义。 1.2我国背景 汽油机增压的发展相对较晚， 技术水平也落后于柴油机。我国2 0 世纪7 0 年代末开始研究汽油机增压，并在CA-10B 和DG26100-12机型上取得成功。20世纪80年代末，清华、西安交大等几家高等院校和内燃机厂也相继对49ZQ汽油机进行增压研究[1]。作为汽油机增压，除提高功率扭矩，还用于高原上恢复功率。由于受爆震的影响和热负荷的限制，增压度都不高， 性能也不够完善，实际应用很少。到2001年，只有少数车型采用增压，还没有国产车型。现在， 国内已开发出轿车用增压柴油机和汽油机产品， 如帕萨特-领驭1.8T 、大众-速腾1. 8T 、奥迪A6L 2.0T等均采用了涡轮增压技术。 ;1．3发动机增压的作用 增压的作用是，在气缸容积一定 的情况下，充气密度越大，新鲜空气的绝对量越大，就可以喷入较多的燃料 进行燃烧，发动机就能发出更大的功率、增压后发动机功率的增长程度常以 增压度K表示： 式中ρs——增压后的充气密度； ρo——增压前的充气密度。 由公式可以看出，增压度的大小取决于充气密度的提高程度，而ρs=Ps/RTs，故充气密度的提高，除了提高进气压力以外，还要降低进气温度。于是为了增强增压效果，特别是在高增压情况下需要采用进气冷却措施，而中冷除了可以提高充气密度以外??可以相应降低排气温度，并且对降低发动机热负荷也是有利的。;2.柴油机的增压技术 ; 2.2柴油机主要增压方式： 2.2.1废气涡轮增压：利用柴油机排出的废气，来驱动涡轮使其高速旋转。带动压气机工作,使空气的压力提高，从而提高了空气的密度，达到增压、提高柴油机功率的目的。 ;;b. 动力性。 废气涡轮增压技术提高了动力性，主要表现在以下几个方面： ?增压后改善了燃烧，提高了燃烧效率 ?增压后柴油机的空气密度比非增压提高30%--200%以上，故进入缸内的空气量增大了30%--200%，加上合理的供油系统配合，就会有更多的油气混合物进行燃烧，从而发出更大的热能，提高了柴油机的功率。 ?涡轮增压后，柴油机有富裕的空气，可以通过大的气门重迭角对气缸进行扫气。从而大大降低活塞、缸盖、气门及排气的温度，使柴油机因提高功率热负荷升高的威胁得到部分缓解。;c. 排放性能 ?增压后由于空气量增大，过量空气系数增加，而且空气燃油混合均匀。所以因燃烧不完全而产生的CO和HC下降。 ?由于空气充足，燃烧充分，所以碳烟生成大大减小。试验结果表明，柴油机涡轮增压比非增压烟度可下降20%--80%。 ?如果增压后再进行中冷，NOx也可以大大下降。 ;2.3机械增压： 结构:机械增压器由发动机曲轴经齿轮增速器驱动，或由曲轴齿形传动带轮经齿形传动带及电磁离合器驱动 种类：离心式机械增压 基本式机械增压 螺旋式增压器;机械增压的特点 a.动力性 机械增压通过传动装置直接使用了发动机曲轴的动力输出带动叶片增压，不需要发动机有较高的转速与排气压力便可以启动 提高进气压力机械增压方式一般的提升动力出现在发动机处于中低转速时，可以较早的开始提升动力，并且提升动力的幅度较涡轮增压器要大 由于其使用了发动机的输出动力驱动压缩叶片，在中高转速时，会损耗较多的发动机动力输出甚至拖累发动机的动力输出。 ;b.燃油经济性和排放性能 机械增压器是一种强制性容积置换泵，简称容积泵。它跟涡轮增压器一样，可以增加进气管内的空气压力和密度，往发动机内压入更多的空气，使发动机每个循环可以燃烧更多的燃油，从而提高发动机的升功率和平均有效压力，使汽车动力性、燃油经济性和排放都得到改善。 ;3.汽油机的增压技术;b.排