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VW2.0涡轮增压器构造

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浅析汽车发动机涡轮增压器原理及故障

浅析汽车发动机涡轮增压器原理及故障 发表时间:2018-10-26T10:16:45.080Z 来源:《防护工程》2018年第17期作者:李若辉 [导读] 随着汽车工业的飞速发展,汽车已逐渐走进到千家万户,在满足乘坐的舒适性、使用的经济性要求后,人们对于汽车的动力性的要求也逐步提高 长城汽车股份有限公司天津哈弗分公司动力事业部天津 300000 摘要:随着汽车工业的飞速发展,汽车已逐渐走进到千家万户,在满足乘坐的舒适性、使用的经济性要求后,人们对于汽车的动力性的要求也逐步提高,在现有的技术条件下,给发动机加装涡轮增压器是最好的解决办法。一般情况下,加装增压器后,发动机的功率及扭矩要比加装前增大20%~30%。小排量,大功率,代表着当前发动机技术的最高水平。比普通发动机拥有更好的动力,也有更好的燃油经济性。但在使用中常发生废气涡轮增压器早期损坏的故障,分析其原因,主要是对增压器的使用,维护不当造成的。现对影响增压器的使用寿命因素,故障和诊断加以分析,并说明使用中的注意事项,意在减少增压器的故障,延长其使用寿命,降低维护费用。 关键词:汽车发动机;涡轮增压器;原理;故障 1 引言 涡轮增压器它是安装在发动机排气管道上的一台精致的空气压缩机,利用发动机排出的废气推动涡轮室内的涡轮旋转,涡轮又带动同轴的叶轮旋转,这样,叶轮就把从空气滤清器进来的空气进行压缩,使之增压进入汽缸。由于进入气缸的空气密度增大,可使更多的燃油充分燃烧,因而大大提高了发动机的功率,降低了燃油消耗。 2 涡轮增压器的工作原理 涡轮增压器的组成由涡轮,压气机,转子总成,轴承机构,中间体和密封装置等组成。工作原理是利用发动机排出的高温高压废气驱动废气涡轮旋转,废气涡轮带动同一轴上的压气机共同旋转,压气机压缩由空气滤清器过滤后的空气,使空气被压缩后增压进入发动机气缸内,提高发动机进气量的装置,减少废气中CO、HC、CL粒等有害物的排放。废气涡轮与压气机通常装成一体。 3 涡轮增压器的使用 3.1 正确使用发动机机油 发动机的机油要按说明书规定使用,对于低增压柴油机,应选用不低于CC级的柴机油,对中增压柴油机,应选用不低于CD级的柴机油。对高增压柴油机一般采用CH级的柴机油。发动机保养要按发动机工作小时要求及时更换机油和机油滤清器,保证油质,使增压器得到良好的润滑和散热。 3.2 保持正常的润滑系统机油压力 柴油机在运转中,当机油压力低于0.15MPa时,应停机检查,增压器转子轴与轴承润滑,以免机油压力过低造成烧损,机油压力过高也可造成机油窜入涡轮室或压气机室。严禁发动机怠速运转时间过长,以防机油压力过低使增压器润滑不良。 3.3 发动机的正确预热 汽车发动机启动后不能急加油门,应使发动机怠速运转3-5min,以保证增压器轴承得到充分的润滑,增压器的轴承是浮动轴承,如润滑不良可使轴承瞬间烧损。在冬季低温启动发动后急加油门可损坏增压器油封,要使发动机至少怠速预热5min。 3.4 发动机的正确熄火 发动机在熄火前应使发动机怠速运转3-5min。如发动机在高转速下突然熄火停止工作,机油压力为零,而增压器的转子由于惯性继续高速运转,增压器在高转速下停止润滑,热量未被机油带走及时冷却,使增压器的局部温度可达900-1000摄氏度,产生轴承烧损和机油结焦产生积碳。所以在高转速下应怠速运转3-5min,来降低增压器的转子转速和降低增压器的温度。 4 涡轮增压器检查 4.1 涡轮增压器工作情况检查 发动机在工作中,根据发动机怠速和中速及变换发动机转速情况下检查,使增压器应运转均匀,无金属撞击或金属磨擦异响,无喘振或不正常振动现象。 4.2 涡轮增压器外部检查 经常检查增压器固定情况,排气和导管使否漏气润滑油管和接头是否漏油,例如卡特彼勒电控柴油机3512B装配水冷却增压器,要检查冷却水管和接头密封是否漏水。出现渗漏及时检修。 浅析汽车涡轮增压器原理及故障。 4.3 涡轮增压器涡轮及空压轮检查 检查涡轮和空压轮应完整清洁,涡轮叶背面有积碳,是机油焦化或机油燃烧产生积碳。空压轮叶背面有积尘,是进气管路漏气。在拆检时应注意不要碰撞损坏叶轮。 4.4 涡轮增压器密封环检查 要经常检查密封环是否密封,密封不良可使机油进入进气管道及气缸燃烧。造成发动机机油烧损。 5 影响增压器使用寿命的因素 第一,润滑油。润滑油用来润滑冷却增压器,但当增压器正常工作时,其转轴转速高达每分钟几万转到十几万转,润滑油被打成泡沫状,其冷却和润滑性能下降,因此润滑系统必须保证能提供充足的润滑油。若当600℃左右的高温废气通过涡轮室时,轴承座得不到足够的润滑和冷却,润滑油将在其环形油道壁上结焦,逐渐堵塞油道。润滑油如果不清洁,也会很快损坏增压器内部零件。如含有灰尘、泥状沉淀物和金属微粒的润滑油会迅速破坏各零件的配合间隙,刮伤和磨损轴承表面。这些都将会引起涡轮轴转动阻力增大和失掉平衡,使轴的转速下降,导致柴油机的功率损失增大,且转动不平衡将很快导致增压器零件的损坏。 第二,进气系统。增压器工作的好坏也依赖于进气系统,只有供给充足、干净的空气才能保证增压器长期无故障工作,使寿命延长。

发动机涡轮增压器的特点及使用注意事项

发动机涡轮增压器的特点及使用注意事项 汽车发动机涡轮增压器主要由涡轮机罩、压气面罩及增压壳等组成。 废气涡轮增压就是利用柴油机排出的能量来驱动涡轮机,从而带动压气机,来提高进气压力增加充气量。增加发动机的进气压力,主要是靠装在发动机上的一个径流式废气涡轮增压器来实现。当发动机运转时,利用发动机排出的废气流经涡轮机的力量,迫使涡轮机叶轮高速旋转。因涡轮机叶轮与压气机叶轮同在一根轴上,所以在涡轮机叶轮高速旋转的同时,也带动压气机叶轮做相应的调整旋转,从而使通过压气机内的空气速度和压力增加。又因压气机出气口是和发动机进气支管相连接的,所以,这些经过增压后的空气,也就能顺利地进入发动机的燃烧室以供燃油燃烧。 柴油机采用废气涡轮增压不仅可提高功率,还可减少单位功率质量、缩小整机外形尺寸、降低燃油消耗。 1、废气涡轮增压的优点 1.1增压器与发动机只有气体管路连接而无机械传动,因此增压方式结构简单,不需要消耗功率。 1.2在发动机重量及体积增加很少的情况下,发动机结构无需做重大改动,便很容易提高功率20%-50%。 1.3由于废气涡轮增压回收了部分能量,故增压后发动机经济性也有明显提高,再加上相对减小了机械损失和散热损失,提高了发动机的机械效率和热效率,使发动机涡轮增压后燃油溺消耗率可降低5%-10%。 1.4涡轮增压发动机对海拔高度变化有较强的适应能力,因此装有废气涡轮增压的汽车在高原地区具有明显的优势。 2、废气涡轮增压器在使用中应注意一下几点: 2.1增压器的转子轴转速高达80000-100000r/min,若用一般机械中的轴承将无法正常工作。因此,增压器普遍采用全浮动轴承。全浮动轴承与转子轴和壳体轴承之间均有间隙,当转子轴高速旋转时,具有0.25-0.4Mpa压力的润滑油充满这两个间隙,使浮动轴承在内外两层油膜中随转子轴同向旋转,但其转速却比转子轴低得多,从而使轴承相对轴承孔和转子轴的相对线速度大幅度下降。由于有双层油膜,可以双层冷却,并产生双层阻尼。由此可知,浮动轴承具有高速轻载下工作可靠等优点,但同时也发现浮动轴承对润滑油的要求很高。必须注意按规定牌号加注润滑油。 2.2所用润滑油必须清洁,否则将加速轴承磨损,甚至导致增压器及发动机性能恶化。因此,必须严格按照保养规定,定期清洗机油滤清器滤芯。15000km磨合期更换一次机油和滤芯,以后每10000km更换一次机油。 2.3应按保养规定定期清洁空气滤清器,每两年便更换一次空气滤清器滤芯或按行驶里程定期更换。使用中应经常检查进气系统和排气系统的密封性。 2.4为确保浮动轴承的润滑,发动机刚起动时,应怠速运转几分钟(至少30s),因为机油的压力以及机油循环至浮动轴承处需要一定时间,否则浮动轴承的润滑条件得不到保障,加剧轴承磨损,甚至发生卡死故障。停机时也同样如此,逐渐减少负荷,直至怠速运转几分钟后方可停机。 2.5增压器在使用了2000-2500h后,应在发动机不解体的状态下测量转子轴的轴向移动量。测量前应先将进、排气管从增压器上拆下,把千分表触点顶在转子轴上,然后轴向推动叶轮进行测量,移动量应为0.10-0.30mm。若超差则应将增压器拆下检修,或更换增压器。

废气涡轮增压器结构毕业设计

中文题目:废气涡轮增压器结构设计 外文题目:Exhaust turbocharger structure design 毕业设计(论文)共67 页(其中:外文文献及译文36页)图纸共3张

摘要 涡轮增压器能在发动机排量不变的情况下,提高其动力性能,降低尾气排放,最初主要用于柴油发动机。最近,汽油发动机也越来越多地安装了涡轮增压器。Turbo,即涡轮增压,简称T,最早时候由瑞典的萨博(SAAB)汽车公司应用于汽车领域。现在很多人都知道了,涡轮增压简称TURBO,如果在轿车尾部看到TURBO或者T,即表明该车采用的发动机是涡轮增压发动机。这些汽车的发动机工作,是靠燃料在发动机气缸内燃烧作功,从而对外输出功率。在发动机排量一定的情况下,若想提高发动机的输出功率,最有效的方法就是多提供燃料燃烧。然而,向气缸内多提供燃料容易做到,但要提供足够量的空气以支持燃料完全燃烧,靠传统的发动机进气系统是很难完成的。 关键字:涡轮增压;气缸内燃烧;燃料

Abstract Turbochargers can improve e ngines?power performance and reduce exhaust emissions without changing their capacity.They were mainly used in diesel enginesfirstly .Turbo, namely the turbocharging, is called T, most early time (SAAB) the Car company applies by Sweden's Sabo in the automobile domain. Many people have known now, the turbocharging is called TURBO, if saw in the passenger vehicle rear part TURBO or T, namely indicated this vehicle uses the engine is the turbocharging engine. These automobile's engine work, is makes the merit depending on the fuel in the engine cylinder internal combustion, thus foreign output. In engine capacity certain situation, if wants to raise engine's output, the most effective method provides the fuel burning much. However, provides the fuel to the air cylinder in easily to do, but must provide the enough quantity the air to support the fuel to burn completely, is very difficult to complete depending on the traditional engine air intake system. Key words: Turbo; Air cylinder internal combustion; Fuel

板式换热器的换热计算方法Word版

板式换热器的计算方法 板式换热器的计算是一个比较复杂的过程,目前比较流行的方法是对数平均温差法和NTU法。在计算机没有普及的时候,各个厂家大多采用计算参数近似估算和流速-总传热系数曲线估算方法。目前,越来越多的厂家采用计算机计算,这样,板式换热器的工艺计算变得快捷、方便、准确。以下简要说明无相变时板式换热器的一般计算方法,该方法是以传热和压降准则关联式为基础的设计计算方法。 以下五个参数在板式换热器的选型计算中是必须的: ?总传热量(单位:kW). ?一次侧、二次侧的进出口温度 ?一次侧、二次侧的允许压力降 ?最高工作温度 ?最大工作压力 如果已知传热介质的流量,比热容以及进出口的温度差,总传热量即可计算得出。 温度 T1 = 热侧进口温度 T2 = 热侧出口温度 t1 = 冷侧进口温度 t2= 冷侧出口温度 热负荷 热流量衡算式反映两流体在换热过程中温度变化的相互关系,在换热器保温良好,无热损失的情况下,对于稳态传热过程,其热流量衡算关系为: (热流体放出的热流量)=(冷流体吸收的热流量)

在进行热衡算时,对有、无相变化的传热过程其表达式又有所区别。

(1)无相变化传热过程 式中 Q----冷流体吸收或热流体放出的热流量,W; m h,m c-----热、冷流体的质量流量,kg/s; C ph,C pc------热、冷流体的比定压热容,kJ/(kg·K); T1,t1 ------热、冷流体的进口温度,K; T2,t2------热、冷流体的出口温度,K。 (2)有相变化传热过程 两物流在换热过程中,其中一侧物流发生相变化,如蒸汽冷凝或液体沸腾,其热流量衡算式为: 一侧有相变化 两侧物流均发生相变化,如一侧冷凝另一侧沸腾的传热过程 式中 r,r1,r2--------物流相变热,J/kg; D,D1,D2--------相变物流量,kg/s。 对于过冷或过热物流发生相变时的热流量衡算,则应按以上方法分段进行加和计算。

汽车发动机涡轮增压器的使用与检修

为了提高发动机的功率,降低油耗,减少排放和噪声,依维柯SOFIM8140.27S发动机采用增压压力自控式废气涡轮增压器,其型号为Garrett TA03。它位于发动机的右前侧,与发动机缸体之间装有隔热板。Garrett TA03型增压器主要由涡轮机、压气机、壳体、限压阀等组成。涡轮与压气机的叶轮装在同一转子轴上,转子轴采用全浮动轴承。在增压器前部的排气歧管上装有一活门式限压阀,其作用是在高速、大负荷时有一部分废气不再进入涡轮机,防止增压器超速。 一、增压器的使用注意事项 1.按质按量加注润滑油 SOFIM8140.27S发动机废气涡轮增压器的转子转速高达4500km/h以上,涡轮部分温度达1000°左右。由于工作环境特别恶劣,因而增压器的润滑就显得特别重要。应加注规定牌号的柴油机机油,其牌号为15W/40柴油机机油或2OW/40(夏)、20W/30(冬)柴油机机油。要经常检查机油量,定期更换机油及滤芯,避免因缺少机油或机油变质而导致转动轴承磨损过快及转动件卡死。 2.起动后、熄火前均应怠速运转3-5min 增压发动机起动后,要怠速运转3-5min,使润滑油达到一定的温度和压力,以免突然增加负荷时,轴承无油而加速磨损,甚至烧毁。这是因为涡轮增压器所用机油来自发动机油底壳,经机油主油道进入精滤器再次滤清后,才能到达增压器壳内,因而机油的输送需要一个过程。 停车后如若立即熄火,增压器就失去了润滑油的润滑和冷却,而此时增压器的涡轮部分温度可达1000℃左右,并且转子会因本身的惯性继续运转一段时间,这样就会烧坏轴承和轴。所以,熄火前也应怠速运转3-5min。 3.定期清洗空气滤清器 空气滤清器堵塞严重,空气入口的空气压力和流量将减少,会造成增压器性能恶化和发动机功率下降。 4.经常检查进气系统的密封性 进气系统漏气会使灰尘吸入压气机,并进入气缸造成压气机叶片和气缸、活塞早期磨损。 5.保持曲轴箱通风装置畅通 曲轴箱通风装置堵塞后会造成曲轴箱压力过高,从而影响润滑油的回流速度,造成增压器漏油。 二、增压器工作情况的检查 1.起动发动机,使其在怠速和中等转速下运转,观察涡轮增压器的工作情况,应运转均匀,无金属撞击或摩擦声,无喘振或强烈的振动现象。 2.发动机怠速运转熄火后,应能听到涡轮增压器的均匀运转声。 若与以上两点不符,应拆下增压器进行检修。 三、增压器的检修 1.拆卸要求 由于涡轮、压气机叶轮均为精密部件,拆卸前要在转子轴、涡轮、压气机叶轮之间作一相配位置记号。拆卸时要用铜棒或塑料锤轻击压气机壳的周边,不许磕碰,以防影响修复后的性能。 2.零件的清洗 清洗零件时,要用干净的汽油或非碱性清洁剂和软刷清洗,并用压缩空气吹干。 3.各机件的检查 (1)检查涡轮壳是否因为过热、咬合、变形或其它损伤而产生裂纹。 (2)检查涡轮和压气机叶轮是否弯曲、有毛刺、损坏、腐蚀,或背面有接触痕迹。

发动机涡轮增压器——物资验收技术标准

发动机涡轮增压器 物资验收技术标准要求 一、产品名称 发动机涡轮增压器 二、引用标准 GBT727-2003 涡轮增压器产品命名和型号编制方法 GB/T 23341.1-2009 涡轮增压器第1部分:一般技术条件 三、定义及图例标注 利用柴油机排气能量驱动涡轮,带动压气机来提高柴油机进气压力的装置。

四、型式与基本参数及表示方法 4.1 内燃机用废气涡轮增压器的产品型号由汉语拼音字母和阿拉伯数字组成。其型号依次包括下列三部分: a) 首部:产品名称和结构特征符号。 b) 中部:以压气机叶轮外径尺寸表示的产品基本系列符号。 c)尾部:变型符号

4.2表中符号N~Q用以表示区别于通常型的结构特征;符号P~K用于表示特定的结构特征。结构特征符号允许重叠标出。字母排列次序按表中顺次标出。 4.3两级增压具有同一外壳的增压器,以其第1级基本型压气机叶轮外径尺寸符号/第2级基本型压气机叶轮外径尺寸符号的形式标出。两级以上增压并具有同一外壳的增压器,按此表示法类推。 4.4变型符号允许制造单位自选。但变型符号的含义必须在产品说明书中阐明。 4.5产品型号不得因转产等原因而随意更改。 4.6由国外引进的增压器产品,若保持原结构性能不变,允许保留原产品型号。 五、产品技术要求 5.1 增压器产品配套要求

5.1.1 增压器产品的型昔编制应符合GB/T 727的规定。 5.1.2增压器制造商应向客户提供增压器产品的下列主要技术参数: a)产晶型粤; b) 增压器外形安装连接尺寸阿样; c)增压器净质量; d)_带有旁通蒯或其他调节机构的增压器,应提供执行机构的琵置参数及调节方式; e)增压器土耍性能参数:增压比、压气机流量范围、压气机效率范围、最高工作转速、最高涡轮进口温度、涡轮效率或总效率等; f)剩精油牌号,润滑油进口压力范围及油滤要求。 5.2增压器产品制造要求 5.2.1增压器产品应按经规定程序批准的产品图样及技术文件制造。 5. 2.2对nr轮(压气机叶轮和涡轮)毛坯,应进行外观检奄、表面粗糙度检查,根据需要还应检查叶轮叶 片的型而。根据图样和技术文件规定应对其进行化学成分分析,对同炉浇注的试样进行力学·陀能试验 和金相组织(低倍、高倍)检在,同时对叶轮进行尤损探伤(如荧光检查、x光检查)。5.2.3在新设计和制造时,应进行涡轮(成品)叶片一阶自振频率的测量,要求白振频率和分散度限值: 5.2.4增压器涡轮转子、压气机叶轮应作单件动平衡检测,转子总成应作组合平衡榆测,平衡品质应达到JB/T 97a2.3 2004的规定。采用整体动平衡机或壳体振动试验检测时,转子总成可不作组合平衡检测,整体动平衡或壳体振动试验检测要求在增压器标定转速下许用振动速度伉应≤4.5 mm/s。 5.2.5增压器装配前,零部件应进行清洗。增压器整机清洁度达到JB/T 6002的规定。 5.2.6增压器装配应符合产品图样及技术文件的规定。转子应转动灵括,不允许有异响和卡

帕萨特1.8T轿车废气涡轮增压系统原理与检修

帕萨特1.8T轿车废气涡轮增压系统原理与检修 赵锦强 (威海职业学院,山东威海264210) 1 废气涡轮增压系统的作用 一般发动机当空燃比达到某一值后,再增加燃油,除了黑烟和未燃尽的燃油排到大气中外,不会产生更多的功率。发动机供油越多,黑烟就越浓,油耗就越高,污染就越重。为获得更大的功率,目前在一些较高挡次的汽车发动机上陆续安装废气涡轮增压器。废气涡轮增压发动机是利用发动机排出废气的能量将进入气缸的新鲜空气预先进行压缩,使发动机获得更高的充气效率,由于增加了压缩空气的量,所以允许喷入较多的燃油,使发动机在尺寸不变的条件下产生更大的功率并具有更高的燃烧效率,降低了油耗。 2 废气涡轮增压系统结构与原理 2.1 废气涡轮增压系统组成 帕萨特1.8T轿车搭载的发动机有AWL和BGC 等,其上装有的废气涡轮增压系统由废气涡轮增压器和增压压力控制系统组成。 废气涡轮增压器的实物如图1所示,由涡轮室和压气机室组成。在涡轮室上有两个废气接口,一个与发动机的排气总管相对接,位置设在涡轮径向中心上方;另一个与三元催化器相对接,位置设在涡轮的轴向中心部位,进入涡轮壳内的废气最终进入三元催化器进行催化净化。在压气机室上也有 两个接口,一个与空气滤清器相对接,位置设在压气机叶轮的轴向中心部位;另一个接口即高压空气出口,经过压缩的空气提高了压力、密度和含氧量,通过管道进入中冷器(增压空气冷却器)进行降温,最终经节气门体、进气总管、进气歧管充入气缸。 图1 废气涡轮增压器实物图 增压压力控制系统,主要由发动机控制单元(J220)、增压压力传感器(G31,位于发动机舱左侧增压空气冷却器的上部)、增压压力限制电磁阀(N75,位于发动机舱齿形皮带罩右侧)、增压压力调节单元、增压器空气再循环电磁阀(N249,位于发动机舱进气歧管下方)、机械式空气再循环阀、真空罐以及连接管路等组成,如图2所示。 2.2 废气涡轮增压器工作原理 废气涡轮和压气机叶轮安装在同一根轴上,当废气气流冲击涡轮时, 涡轮高速旋转,同时带动压气机叶轮以相同的速度旋转,经空气滤清器滤清的洁净空气被吸入压气机室,压缩后压力升高, 通过管道进入中冷器冷却,而后进入气缸,从而提高了发动机的充气效率。

板式换热器热力计算及分析(整合)

第一章概论 综述 板式换热器发展简史 目前板式换热器已成为高效、紧凑的热交换设备,大量地应用于工业中。它的发展已有一百多年的历史。 德国在1878年发明了板式换热器,并获得专利,到1886年,由法国首次设计出沟道板板式换热器,并在葡萄酒生产中用于灭菌。APV公司的在1923年成功地设计了可以成批生产的板式换热器,开始时是运用很多铸造青铜板片组合在一起,很像板框式压滤机。1930年以后,才有不锈钢或铜薄板压制的波纹板片板式换热器,板片四周用垫片密封,从此板式换热器的板片,由沟道板的形式跨入了现代用薄板压制的波纹板形式,为板式换热器的发展奠定了基础。 与此同时,流体力学与传热学的发展对板式换热器的发展做出了重要的贡献,也是板式换热器设计开发最重要的技术理论依据。如:19世纪末到20世纪初,雷诺(Reynolds)用实验证实了层流和紊流的客观存在,提出了雷诺数——为流动阻力和损失奠定了基础。此外,在流体、传热方面有杰出贡献的学者还有瑞利(Reyleigh)、普朗特(Prandtl)、库塔(Kutta)、儒可夫斯基(жуковскиǔ)、钱学森、周培源、吴仲华等。 通过广泛的应用与实践,人们加深了对板式换热器优越性的认识,随着应用领域的扩大和制造技术的进步,使板式换热器的发展加快,目前已成为很重要的换热设备。 近几十年来,板式换热器的技术发展,可以归纳为以下几个方面。 1:研究高效的波纹板片。初期的板片是铣制的沟道板,至三四十年代,才用薄金属板压制成波纹板,相继出现水平平直波纹、阶梯形波纹、人字形波纹等形式繁多的波纹片。同一种形式的波纹,又对其波纹的断面尺寸——波纹的高度、节距、圆角等进行大量的研究,同时也发展了一些特殊用途的板片。 2:研究适用于腐蚀介质的板片、垫片材料及涂(镀)层。 3:研究提高使用压力和使用温度。 4:发展大型板式换热器。 5:研究板式换热器的传热和流体阻力。

汽车涡轮增压的毕业设计

【摘要】涡轮增压简称Turbo,如果在轿车尾部看到Turbo或者T,即表明该车采用的发动机是涡轮增压发动机。本文介绍了涡轮增压器的构造和原理,对它的保养及使用进行了阐述,同时,通过分析常见故障,对改进措施以及发展方向有了一定的看法。 【关键词】涡轮增压废气常见故障改进措施 【引言】 涡轮增压器,一个近十年出现的词语。人们只知道汽车排量后面带T的车辆就是带有涡轮增压器的发动机,汽车的加速就会快,性能也好。 涡轮增压器会产生更大的扭矩以满足驾驶乐趣。为了满足发动机不同转速下的需求,1989年出现了可变增压的涡轮增压器(VNT)。在发动机低速时,涡轮增压器减小喉口,提高增压;在发动机全速运转时,涡轮增压器喉口增大,保证增压不会超出需求。喉口可用真空管控制。优点是提高了发动机低速时的加速性能。目前,涡轮增压器已经占到了50%,在亚洲、美国也都在增长。现代涡轮增压器也改变了人们对柴油机的看法,涡轮增压器已经成为提高动力性能的主流方向。

一.涡轮增压器的作用和构造以及工作原理 (一)作用 涡轮增压器按增压方式分为废气涡轮增压器、复合式废气涡轮增压器和组合式涡轮增压器。他们的作用分别如下: 1.废气涡轮增压器是利用发动机排出的具有一定能量的废气进入涡轮并膨胀做功,废气涡轮的全部功率用于驱动与涡轮机同轴旋转的压气机工作叶轮,在压气机中将新鲜空气压缩后再送入气缸。废气涡轮与压气机通常装成一体,便称为废气涡轮增压器。其结构简单,工作可靠,一般柴油机合理地加装废气涡轮增压系统后,可提高功率20% ~ 30% ,降低比油耗 5% 左右,有利于改善整机动力性能、经济性能及排放品质,因而得到广泛应用。 2 .复合式废气涡轮增压器。废气涡轮增压器是将废气动力涡轮与废气涡轮增压器串联起来工作,称为复合式废气涡轮增压器。在某些增压度较高的柴油机上,废气能量除驱动废气涡轮增压器外,尚有多余的能量用于驱动低压废气动力涡轮,该动力涡轮通过齿轮变速器及液力耦合器与发动机输出轴联接。这样,废气涡轮增压器达到增压的目的,而废气动力涡轮将废气能量直接变为功率送给曲轴。 3.组合式涡轮增压器。组合式涡轮增压器由废气涡轮增压与进气惯性增压组合而成。在该增压系统中,除废气涡轮增压器外,还有由稳压箱、共振管、共振室等构成的进气惯性增压系统,利用压力峰值可进一步提高增压后的进气压力。 (二)构造 废气涡轮增压器一般由单级离心式压气机和单级轴式涡轮机或径流式涡轮机组成为机组,并分别称为轴流式废气涡轮增压器和径流式废气涡轮增压器。压气机和涡轮机二者的工作轮装在同一根轴上,称为转子,转子由发动机排出的废气驱动。这种涡轮增压器工作的条件,除压气机和涡轮机的转速相同外,在任何工况下其效率也是相同的。 涡轮增压器按转子的支承情况有各种不同结构方案,最常见的有几种: 1.外双支承式

BMW发动机废气涡轮增压器系统(1)

技术培训 产品信息 废气涡轮增压器系统结构原理 BMW经销商内训

产品信息 废气涡轮增压器系统结构原理 发动机废气涡轮增压器系统 ?涡轮增压器 ?增压压力调节系统 ?循环空气减压系统 ?增压空气冷却系统 N54发动机废气涡轮增压系统 N55发动机废气涡轮增压系统 N63发动机废气涡轮增压系统 N74发动机废气涡轮增压系统 概述

废气涡轮增压系统 涡轮增压发动机是依靠涡轮增压器来提高进气密度和增大发动机进气量的一种发动机,涡轮增压器实际上就是一个空气压缩机。它是利用发动机排出的废气作为动力来推动涡轮室内的涡轮(位于排气道内),涡轮又带动同轴的叶轮位于进气道内,叶轮就压缩由空气滤清器管道送来的新鲜空气,经过中冷器降低进气温度,从而提高进气密度再送入气缸。当发动机转速加快废气排出速度与涡轮转速也同步加快,空气压缩程度就得以加大,发动机的进气量就相应地得到增加,就可以增加发动机的输出功率了。 废气涡轮增压系统组成 ?涡轮增压器 ?增压压力调节装置 ?循环空气减压控制 ?增压空气冷却系统

涡轮增压器 涡轮增压器是由涡轮室和增压器组成的机器。 ?涡轮室进气口与排气歧管相连,排气口接在排气管上; ?增压器进气口与空气滤清器管道相连,排气口接在进气歧管上; ?涡轮与叶轮分别装在涡轮室和增压器内,两者同轴 工作原理: 涡轮增压器是利用发动机排出的废气作为动力来推动涡轮室内的涡轮(位于排气道内),涡轮又带动同轴的叶轮位于进气道内,叶轮就压缩由空气滤清器管道送来的新鲜空气再送入气缸。 涡轮增压器的润滑: 由于涡轮增压器连接在排气侧,所以温度相对较高,涡轮轴采用全浮式轴承结构,所以涡轮轴的润滑完全由发动机润滑系统提供润滑。

板式换热器选型与计算方法

板式换热器选型与计算方法 板式换热器的选型与计算方法 板式换热器的计算方法 板式换热器的计算是一个比较复杂的过程,目前比较流行的方法是对数平均温差法和NTU法。在计算机没有普及的时候,各个厂家大多采用计算参数近似估算和流速-总传热系数曲线估算方法。目前,越来越多的厂家采用计算机计算,这样,板式换热器的工艺计算变得快捷、方便、准确。以下简要说明无相变时板式换热器的一般计算方法,该方法是以传热和压降准则关联式为基础的设计计算方法。 以下五个参数在板式换热器的选型计算中是必须的: 总传热量(单位:kW). 一次侧、二次侧的进出口温度 一次侧、二次侧的允许压力降 最高工作温度 最大工作压力 如果已知传热介质的流量,比热容以及进出口的温度差,总传热量即可计算得出。 温度 T1 = 热侧进口温度 T2 = 热侧出口温度 t1 = 冷侧进口温度 t2= 冷侧出口温度 热负荷 热流量衡算式反映两流体在换热过程中温度变化的相互关系,在换热器保温良好,无热损失的情况下,对于稳态传热过程,其热流量衡算关系为: (热流体放出的热流量)=(冷流体吸收的热流量)

在进行热衡算时,对有、无相变化的传热过程其表达式又有所区别。 (1)无相变化传热过程 式中 Q----冷流体吸收或热流体放出的热流量,W; mh,mc-----热、冷流体的质量流量,kg/s; Cph,Cpc------热、冷流体的比定压热容,kJ/(kg·K); T1,t1 ------热、冷流体的进口温度,K; T2,t2------热、冷流体的出口温度,K。 (2)有相变化传热过程 两物流在换热过程中,其中一侧物流发生相变化,如蒸汽冷凝或液体沸腾,其热流量衡算式为: 一侧有相变化 两侧物流均发生相变化,如一侧冷凝另一侧沸腾的传热过程 式中 r,r1,r2--------物流相变热,J/kg; D,D1,D2--------相变物流量,kg/s。 对于过冷或过热物流发生相变时的热流量衡算,则应按以上方法分段进行加和计算。 对数平均温差(LMTD) 对数平均温差是换热器传热的动力,对数平均温差的大小直接关系到换热器传热难易程度.在某些特殊情况下无法计算对数平均温差,此时用算术平均温差代替对数平均温差,介质在逆流情况和在并流情况下的对数平均温差的计算方式是不同的。在一些特殊情况下,用算术平均温差代替对数平均温差。 逆流时: 并流时:

浅谈旁通式废气涡轮增压器的故障排除与使用

目录 摘要 (01) 关键词 (01) 引言 (01) 一、故障现象 (01) 二、故障的初步诊断 (05) 三、废气涡轮增压器工作原理和基本结构 (07) 四、故障再次分析与故障排除 (08) 五、预防废气涡轮增压器早期损坏的应对措施 (11) 六、结束语 (12) 参考文献 (12)

浅谈一例旁通式废气涡轮增压器冒黑烟的故障排除 摘要: 本文主要介绍了一辆XMQ6116G金龙牌大客车,由于废气涡轮增压器的旁通阀不回位,导致推动涡轮的废气量减小,引起压气机叶轮的转速下降造成发动机进气量不足而冒黑烟的故障。针对该故障,本人先分析涡轮增压器的旁通阀原理,结合冒黑烟的形成机理,顺利查找到故障点并排除该故障。 最后通过本案例引申并结合本人的驾驶经验,对废气涡轮增压器的使用与维护提出了一些建议和措施。 关键词: 旁通式涡轮增压器旁通阀冒黑烟故障排除 引言: 当前,我公司的柴油机公交车都是配备有废气涡轮增压器的,但由于部份驾驶员对其缺乏正确的认识,加之保养不当等原因,导致有一些涡轮增压器还没有到其使用年限时就过早的损坏。 一、故障现象 2009年6月24日,我驾驶XMQ6116G金龙牌粤B72990大客车(该车采用YC6112ZLQ 非电控柴油发动机,带径流式废气涡轮增压器),行驶至梅观公路往梅林关方向上坡时,突然感觉到加速时发动机严重冒黑烟,动力明显下降,烟冒起来的同时,车尾突然冒出黑烟,足足有两三米高。车厢弥漫起一股塑胶烧焦的味道。参见图1所示。 图1 冒黑烟的粤B72990大客车

本人见状即靠边停车熄火,把门打开,迅速将车内的十几名乘客疏散到路边,放置好故障警示牌,并用车内的干粉灭火器灭火自救,几分钟后,冒出来的烟逐渐消散。将疏散的乘客安排好转乘后,对车辆进行了检查,经检查发动机的机油量和冷却水水温均正常,并及时向机务班长汇报了情况。在机务人员赶来现场时,我们一同检查确定发动机自身没有机械故障,决定放空回修理厂再作检修。 (为了增加一张照片,显得图文并茂,变更时间和车型(车是安凯的),小李?你看行不行?) 二、故障的初步诊断 本人将车停放于龙华修理厂,并对故障进行了书面报修。经过观察,车身和后置的发动机室内并没有明显的烧毁痕迹,车辆还能正常运转。 由于车队车辆每天都会进行严格的例行检查,涉事车辆在出车前也都进行过检查,并未发现异常。该线路班长考虑到当时天气炎热,可能因此导致皮带过热,或皮带质量问题,先是怀疑可能是由于发动机的轴承皮带过热而冒烟。虽然发动机的轴承皮带过热而冒烟,但是还是无法说明为何会2-3米的巨大浓烟冒出的问题,于是故障的诊断陷入困境。 考虑到时爬坡时出现的问题,本人与修理师傅对该车在爬坡时出现排气管冒黑烟的现象进行了分析。 先从发动机部份排查分析开始:翻查维修记录,该车三天前进行了大修发动机后,发动机的工况正常的。我们反复试车得出结论:该车只有在爬坡和急加油时发动机才出现排气管冒黑烟、动力不足的现象。难道是涡轮增压器出了故障? 下面讨论带涡轮增压器的柴油机冒黑烟的问题。 2.1、柴油机冒黑烟的原因分析 柴油机燃料完全燃烧后,正常颜色一般为淡灰色,负荷略重时为深灰色。黑烟也称碳烟,柴油机排气冒黑烟主要是燃料混合气过浓,可燃混合气形成不良或燃烧不完善等原因造成的。柴油机在高温、高压燃烧、燃烧室内燃料燃烧不完全条件下,局部缺氧、裂解并脱氢而形成的以碳为主要成分的固体微小颗粒,表现为冒黑烟的现象。柴油是复杂的碳氢化合物,喷入燃烧室内未燃烧的柴油受高温分解,形成炭黑,排气时随同废气一起排出形成黑色烟雾。

涡轮增压器铝叶轮信息管理系统设计

编号 无锡太湖学院 毕业设计(论文) 题目:机械企业典型车间半成品信息管理系统涡轮增压器铝叶轮管理系统设计 信机系机械工程及其自动化专业 学号: 学生姓名: 指导教师:(职称:教授) (职称:) 2013年5月20日

无锡太湖学院本科毕业设计(论文) 诚信承诺书 本人郑重声明:所呈交的毕业设计(论文)《机械企业典型车间半成品信息管理系统设计》是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果,除了在毕业设计(论文)中特别加以标注引用、表示致谢的内容外,本毕业设计(论文)不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。 班级: 学号: 作者姓名: 2013 年5 月20 日

无锡太湖学院 信机系机械工程及自动化专业 毕业设计论文任务书 一、题目及专题: 1、题目机械企业典型车间半成品信息管理系统设计 2、专题涡轮增压器铝叶轮管理系统设计 二、课题来源及选题依据 车间半成品零件的管理对每个企业都是十分重要的。课题以涡轮增压器铝叶轮生产车间为应用背景,通过研究当前车间零件的管理状况、存在问题以及现实需求,设计一个针对零件管理工作的管理信息系统。该系统能够提供较为完备的功能,对于提高工作效率、加快车间零件管理的自动化具有较为重要意义。 在科技日益发达的今天,计算机技术应用日渐成熟,其丰富的的功能以为人们所熟知并应用,人们对现在工作环境的要求也越来越高,它已进入人类社会的各个领域并充当着越来越重要的角色。作为计算机应用的一部分,相比于其他手工管理方式,计算机具有许多无可比拟的有点。例如:检索迅速、查找快捷、方便、可靠性高、信息量大、寿命长、保密性好、成本低等。这些优点都能够极大地提高零件管理的效率,也是企业的科学化、规范化管理,与直接接轨的重要条件。 I

某电控涡轮增压器废气旁通阀连杆机构噪音研究与改善

Internal Combustion Engine &Parts 0引言 随着经济的发展和生活水平的提高,汽车渐渐成为家庭生活中不可或缺的交通工具,带有涡轮增压的车备受亲睐。涡轮增压发动机可以在保证发动机动力前提下降低发动机排量,同时提高发动机燃油经济性,减少CO 2排放[1]。在2016年中国增压发动机比例已占到32%,据预测在2021年整车涡轮增压发动机将会达到47%。 随着人们对车的舒适性要求越来越高,NVH 正是影响整车舒适性的一个重要指标[2]。涡轮增压在提高发动机性能和改善燃油经济性的同时,也带来了更多的噪音问题。在整车诸多子零件中,涡轮增压器正是动力系统主要噪音源之一,对车辆的舒适性有着十分重要的影响。 1增压器电控废气旁通阀连杆噪声机理分析对于增压器废气旁通阀连杆机构而言,主要有2种噪音类型,连杆敲击声和金属刮擦声。 1.1电控式废气旁通阀原理 涡轮增压的增压压力主要和涡端进口的流量相关,涡端进口排气流量越大,涡轮转速越快,进气的增压压力越大。但过高的转速和过大的压力,容易引起涡端温度过高从而产生裂纹导致增压器失效。由此,引入废气旁通阀,安装在涡端,从而更加有效的控制复杂工况下的增压压力。 传统机械式旁通阀主要通过压力控制,当发动机高转速运行时,涡端的压力超过限值后,增压气体将阀门顶起,带动旁通阀拉杆移动,打开阀门。电控式旁通阀主要由电控单元ECU 通过PWM 信号控制阀门的开度,当ECU 检测到进气压力高于限值时,控制释压电磁阀打开,切断从废气涡轮增压出口到驱动气体之间的气体通路,驱动气室没有其他压力,在弹簧力的作用力下,切换阀门打开排气的旁通通道,废气不经过涡轮而直接从旁支通道排出,直至涡轮和压轮不旋转,当进气压力降致规定值时,再关闭阀门,增压器重新开始工作[3]。电控式旁通阀与机械式相比,控制精度更高,控制响应更快,可调节性更好。本文研究的涡轮增压器为电控式旁通阀。 电控式旁通阀连杆机构如图1所示,连杆机构由曲柄、阀门、阀座、推杆、衬套、连杆、销以及电子执行器组成。 1.2连杆敲击声 为了保证机构间的相互运动,如图2所示,他们之间存在4个间隙,分别是摇臂与阀座,曲柄和衬套,连杆和曲柄,以及连杆和执行器。引起敲击声的主要原因有2个,一个是排气脉冲,当旁通阀开启时,旁通孔内的排气脉冲冲击阀盖,由于推杆和阀座的间隙,内部会导致敲击声。另一个是发动机振动,阀门开启时,阀座失去了涡端支撑,连杆系统刚度降低,连杆与发动机的共振激发了另外3处间隙的互相敲击。 1.3金属刮擦声 金属刮擦声是由于耐久后零件表面涂层磨损,零件之间的干摩擦导致,主要有2处摩擦点:涡端推杆和衬套,以 某电控涡轮增压器废气旁通阀连杆机构噪音研究与改善 Kinematic Noise Study of Turbocharger E-actuator Waste-gate Rod System 张巍ZHANG Wei (霍尼韦尔汽车零部件服务(上海)有限公司)(Honeywell Turbo Technology Shanghai Ltd.) 摘要:针对某涡轮增压发动机开发过程中发现的电控废气旁通阀连杆机构噪音问题,基于连杆机构的设计和特点进行分析,确定噪音声源。在推杆和阀座内部添加弹垫,增加阻尼,减弱连杆机构敲击声。搭建台架研究涂层的耐久性,提出QPQ 涂层的修改方案,并且更改空档状态下ECU 标定,让连杆在空档下静止运动,通过涂层和标定优化方按,连杆刮擦声消除。 Abstract:Kinematic noise is found at turbocharger E-actuator waste gate during the development phase,the rod system feature and design were analyzed to determine the noise source.Spring is added between arm and poppet to increase damping and reduce rattling noise.A test bench was set up to check the coating durability and ECU is calibrated to resist the rod movement in parking condition.With QPQ coating and new calibration in parking,scratch noise is disappeared. 关键词:涡轮增压;废气旁通阀;连杆 机构;机构噪音;NVH Key words:turbocharger ;waste-gate ;rod system ;kinematic noise ;NVH 图1电控式旁通阀连杆机构 图2连杆结构的4个间隙

详解涡轮增压发动机的结构及原理

即将装载开售,由于涡轮增压今年才首次应用在奔腾车系上面,此发动机从未露面,因此目前对此发动机尚缺乏足够资料。 也没有现成经验可考。 唯有希望开的速速成长成技术大帝,回来给大家科普。 或者厂家的人员出来指证,如果你们不出来,那么就任由我来骗大家。 现在讲的是目前大家广泛应用的增压发动机之传统废气涡轮原理,日后推出推翻此原理的涡轮增压技术不在本文讨论此列。 为方便理解,先看结构原理图: 详解涡轮增压发动机的结构及原理来个实物示意(此物是一个报废涡轮,非涡轮,只做参考):详解涡轮增压发动机的结构及原理 拆解机芯,脏的废气侧叶片(涡轮),通过废气推动带动进气侧涡轮(压气机叶轮): 详解涡轮增压发动机的结构及原理 再拆看看:详解涡轮增压发动机的结构及原理 铜套安装在中心轴上,主要作用就是隔离机油和润滑降温。 而一旦靠近涡轮蜗壳和压气机蜗壳的密封环损坏,会导致机油进入排气管和进气歧管进入燃烧室。 另外各位还要注意一个问题,由于铜套采用机油润滑散热,所以车辆使用的机油尽量采用更好的机油,而劣质的机油导致涡轮主转动轴不能正常润滑和散热,从而在高温下损坏油封造成漏油。 因此建议涡轮增压发动机应该选择耐高温、抗氧化好的优质机油,并且还要注意适当缩短机油的更换周期。

除去机油冷却之外,还要冷却水道,水经过循环后有效降低了涡轮内部温度,进而提高的涡轮的使用寿命: 详解涡轮增压发动机的结构及原理 看看叶轮: 详解涡轮增压发动机的结构及原理 看看一汽轿车的,看似也是铸造产品: 详解涡轮增压发动机的结构及原理 既然图中提到小涡轮。 那么又要给数据党做说明。 涡轮叶片越小,所需推动的力量越小,转动更快,能在更低发动机转速下达到增压值。 介入越早。 厂商往往利用小涡轮来克服涡轮介入的动力突兀感,做出自吸发动机的线性加速特征。 缺点是高转速下涡轮转速过高,逐渐形成起反作用的效应。 导致增压效能降低,扭矩调头下降。 不能支持高转速的高扭力。 小涡轮优势集中在日常使用区间,在日常使用中体现更体现出动力。 也对油耗没有明显坏处。 这样的爆发特征导致发动机高转速扭矩衰减快,变速箱不得不过早换挡,加速表现令人失望。 名词解释:效应是指在涡轮进气端由于叶片的高速旋转,会产生旋涡式的进气流,这样的高速气体旋涡式流动就类似于龙卷风。 在吸气端,这种旋涡式气流的产生反而会降低进气的效率,就比如龙卷风,虽然气流高速转动,但中心的部分却是真空的。 大涡轮叶片质量大,转动阻力更大,发动机低转速下未达到足够转速吸入足够空气,反而会形成进气阻力,进气排气不畅的结果就是低速下发

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