汽油机增压技术的研究.docx

汽油机增压技术的研究 常用变更增压器的扩压器、喷嘴环、压气机叶轮进出口面积和几何尺寸，以及采纳增压压力限制装置等方法来调整压气机特性和运行线位置，以求得较为满足的协作特性。 2增压压力限制装置 汽油机由于受爆震和热负荷的限制，必需限制增压压力，这是汽油机能否采纳增压器的关键，它不仅是保证增压汽油机能正常运行，而且是避开增压器超速，调整增压器和主机联合运行特性的重要技术措施。增压压力的限制方法大致有如下几类： （1）用排气放气阀限制增压压力。限制排气放气阀启闭的方式有两种：一是利用增压压力来限制，如图1a所示，当增压压力小时，阀门4在弹簧3的作用下，落在阀座上，废气全部通过涡轮；当增压压力达到预定值后，阀门随着增压而渐渐打开，使部分废气旁通，使汽油机在高功率输出时，不至于出现过高的增压压力和增压器超速；二是利用排气压力来限制放气阀的开启，如图1b所示。 （2）用进气放气阀限制增压压力。当增压压力值达到规定值时，放气阀被打开，将一部分增压空气排入大气，这种限制方法一般只适用于前置方案。后置方案放掉的是混合气，既奢侈也担心全。 （3）压气机进口和出口，或涡轮出口的节流限制。只要这些节流限制协作得当，也能给汽油机供应一种良好的扭矩特性，但都会使增压器的效率降低。 据有关试验结果表明，采纳涡轮机前放气调整方案是目前车用汽油机增压较好的方案。 1.排气管 2.膜片 3.弹簧 4.放气阀 5.进气管 6.发动机 图1增压压力限制方案 3降低压缩比 适当降低压缩比，对增压汽油机的动力性和经济性都是有利的。下列阅历公式可以利用： 12=p0pk 式中1不增压时所容许的最大压缩比； 2增压时容许的压缩比； p0大气压力； pk增压压力。 由上式可见，压缩比与增压压力间有一个最佳匹配问题，对详细汽油机来说，须要通过汽油机台架试验和汽车路试，从动力性、经济性、运用工况、机械负荷和热负荷以及增压器的运用寿命等诸方面，全面权衡后才能最终确定。 4化油器与点火系 无论是增压还是非增压，汽油机对混合气的要求都是一样的，所不同的是混合气进入气缸的方式不同而已。由于增压器有“前置”和“后置”之分，化油器也要作些相应的改动。 在“前置方案”中，化油器在增压压力下工作，为了防止漏油、漏气，必需把全部通大气的孔和轴处加以密封。方法有两种：一是加密封装置，这是机械密封方法；另一种是引入增压空气密封，有的甚至把整个化油器置于通增压空气的密封箱中，这是气密法。前者简洁，后者困难。 1.副腔2.主腔3.通增压空气4.通大气5.气路开关6.压力盒 图2双腔分动式化油器 在“后置方案”中，由于空气的容积流量增大，化油器喉管截面应相应地增加，主油系配剂也按同样幅度增大。需留意的是，喉管截面增加后，部分负荷时会使燃油雾化质量下降，甚至在管壁上有油沉积现象。对此，在一些增压汽油机上采纳双腔分动式化油器。如图2所示，当主腔节流阀开大到肯定程度以后，通增压空气的通道被打开，通大气的通道被关闭，于是增压空气通过压力盒6操纵副腔节流阀工作。这时增压空气的压力应大于大气压力，也就是说，主喉管、主量孔的尺寸都可以和非增压机一样，而副喉管、副量孔则可按增压要求选用。这样既保证了部分负荷时的混合气雾化质量，又能在大负荷时增加通道截面。不过，这种改装虽简单实现，但汽油机特性过渡不太圆滑。 汽油机增压后，其压缩比、混合气成分，气缸内的热力状况等均与非增压时有差异，非增压时的点火提前调整装置一般都不能满意要求，需另作试验重新配置。一般来说，在低速和部分负荷时，仍保持非增压时的点火提前角改变规律，在增压后大负荷时推迟点火提前角，因此需采纳一套压力滞后装置。 5其他技术措施 全部的技术措施都是围绕汽油机增压后避开爆震和减轻热负荷而实行的，除了上述技术措施，还有如下一些措施： （1）增压空气中冷装置。其作用是降低进气温度。试验表明，增压空气温度每降低10 ，汽油机功率可增加2.5%左右，燃料经济性也有较多的改善，与此同时，排气温度也相应地有所降低，这对降低热负荷和延长增压器运用寿命也是非常有利的。 （2）进气管喷水或含水混合液。进气管喷水，利用水汽化吸热，降低进气温度，一般可达4050 。含水混合液中，除水外还混合有相当数量的甲醇、乙醇等含氧燃料，也是抑制爆震增加功率输出的好方法。 （3）主机各系统的改装。增压后主机有关各系统的机械负荷和热负荷都将相应增大，因此需作些改装。诸如加强冷却系、润滑系的散热问题，空气滤清器、进排气歧管几何尺寸问题，配气相位的改进、削减气门重叠角问题，等等，都须要通过理论分析、台架试验作些改装。 当然，重新设计一台新型增压汽油机又是另外一回事，不过所探讨的基本原理还是适用的。 参考文献： 1陈红.汽油机废气涡轮增压技术的探讨及发展前景J.内燃机，2022（10）. 2宗立君.DA465Q汽油机涡轮增压技术探讨D.哈尔滨：哈尔滨工程高校，2022. 3彭文.汽油机涡轮增压器试验台技术的探讨D.南京：南京航空航天高校，2022. 4陆家祥.汽油机增压技术科学成果鉴定J.内燃机工程，11013（2）. 第5页 共5页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页