第四节 废气涡轮增压器与增压系统.pdf

第四节 废气涡轮增压器与增压系统 一、废气涡轮增压器的构造 组成: 废气涡轮、压气机（离心式压气机） 分类：轴流式涡轮增压器和径流式涡轮增压器 结构举例： 图4-17 VTR 系列增压器的效率及压比范围 1．VTR …4系列增压器结构 1）轴流式废气涡轮 喷嘴环与工作叶片（图4—19） 2 ）离心式压气机 压气机的工作叶轮和扩压器 3 ）轴承 轴承的支承方式：外支式，内支式 轴承的润滑方式： （1）靠装在转轴上的甩油盘进行飞溅润滑； （2 ）由涡轮增压器的专门油泵润滑； （3 ）由柴油机的润滑系统供给滑油润滑。 止推轴承。 4 ）气封与油封　 2 ．NA/S和NA/T系列增压器的特点 与VTR 系列增压器相比，NA/S 系列增压器的 结构特点主要是： （1）内支承式轴承 （2 ）压气机连续后弯叶片。 （3 ）加长涡轮机叶片。 （4 ）增压器轴承箱、压气机进气壳为非冷却式。 二、废气涡轮增压器的工作原理 1 　离心式压气机的基本工作原理 2 　单级轴流式涡轮机的基本工作原理 三、离心式压气机的工作特性及喘 振机理 1．离心式压气机的特性 离心式压气机在各种不同工况工作时，它的各主 要参数会随之变化。在不同转速下压气机的排出压 力和效率随空气流量的变化规律。 2 ．喘振 当压气机的流量减小到一定值后，造成气流从叶片 或扩压器上强烈分离，同时产生强烈脉动，并有气 体倒流，引起压气机工作不稳定，导致压气机振动， 并发出异常的响声的现象。 喘振的原因： 空气在工作轮叶片前缘附近的流动情况（图4-26 ） 空气在扩压器前缘的流动情况（图4-27 ） 3 ．柴油机与增压器的配合 配合工作特性曲线（图4-28 ） 柴油机与增压器良好匹配的标志是： 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都能稳定地运 转，既不喘振也不超速， 尽可能在高效区工作 四、柴油机废气涡轮增压系统 增压系统的组成： 柴油机、压气机、废气涡轮、空气冷却器和 辅助扫气泵 增压系统的类型：单独增压系统，复合增压系统 增压系统的任务：提供足够的空气，保证柴油机扫 气和燃烧的需要。 1．单独增压系统 只用废气涡轮增压器来实现增压 应用：直流扫气式二冲程柴油机（图4-29 ）。 辅助风机，气水分离器 四冲程柴油机（4-30 ） By±pass Waste±gate 2 ．复合增压系统 　串联增压系统 　串联旁通增压系统 　并联增压系统 五、柴油机增压系统中增压器的喘 振与消除 1．增压系统中增压器的运行特点（图4-31 ） 2 ．增压系统中增压器喘振的原因 根本原因：实际流量 的限制流量 长期工作导致性能逐渐恶化，匹配不良或暂时失配 1) 气流通道堵塞：脏污、结炭、变形 2) 增压器和柴油机的运行失配 3) 脉冲增压一缸熄火或各缸负荷严重不均 4) 环境温度的变化