涡轮增压技术的发展趋势:为解决发动机低速转矩和涡轮迟滞等问题,降低燃油消耗率,减少有害物的排放。涡轮增压技术主要向以下方向发展:可变混流式涡轮增压技术,可变混流式涡轮增压技术综合了可变截面涡轮增压技术和混流式涡轮增压技术。事实证明:使用可变喷嘴涡轮增压器后能够有效的改善发动机低速转矩和涡轮迟滞问题,降低有害物的排放。而混流式涡轮则在高转速、小型化、大容量的发展方向下较径流式涡轮有着较为明显的优点。因此,将可变喷嘴与混流式涡轮结合,设计出可变混流式涡轮增压(VN-MT)成为目前增压器的研究方向之一。机械增压系统目前在欧洲车上用得较普遍。大宇300-7涡轮增压器
增压器产生喘振的原理较为复杂,气流以周期性的、强烈的脉冲形式表现出来,即气流的压力、速度和流量的振荡。但通常认为是由于压气机进气流量大于出气流量,使进入压气机的空气流向与压气机叶片入口之间产生冲角,当达到17°~18°时,进气流与压气机叶片之间就会有较严重的气流-叶面分离,使得压气机进口处的部分空气始终在压气机的叶片之间涡旋、聚集,由于气流的涡旋不但产生刺耳的啸叫,还造成增压器前的进气管道振动、增压器的转子轴高频的轴向颤动,并使柴油机的工作状态趋于不稳定,增压器与柴油机的工作寿命也由此受到影响。江淮帅铃E涡轮增压器轿车用的废气涡轮增压器都采用单入口涡轮外壳,也就是说只利用废气排气的压力能量。
为了保证涡轮增压器的工作状态和寿命,须定期对涡轮增压发动机进行养护,并根据汽车制造商建议的里程和时间间隔更换机油、机滤和空滤等消耗品。同时,技术人员还需要在养护车辆时,关注涡轮增压器是否存在外观损伤、渗油等情况,并且连接诊断仪读取增涡轮压系统的压力数据。分析增压器失效的原因是修复的先决条件。否则,新换的增压器可以又会在短时间损坏。下面介绍典型的增压器损坏的方式和可能的原因,以便学会在车辆使用过程中如何避免增压器损坏。机油不足:增压器得不到有效润滑,导致轴承烧毁和涡轮转子抱死。机油脏污:机油携带着金属碎屑进入细小的涡轮转子润滑油道,导致此油道堵塞。局部机油压力升高,超出油封的承受能力,使机油泄漏。空滤损伤:导致异物进入涡轮增压器,损伤压气机端的扇叶。
目前主要的涡轮增压技术有混流式涡轮增压技术、可变涡轮增压技术、两级涡轮增压技术、电辅助涡轮增压技术。混流式涡轮也称斜流式涡轮,是一种介于径流式涡轮和轴流式涡轮的一种中间形式。由于叶片进口倾斜,使得气流能很好地适应叶型的变化而平缓地过渡至轴向,并且可以有效地防止叶轮出口外径增大带来的轮缘处气流脱离现象,使叶轮的内部流场大为改善,与同样轮径的径流式涡轮相比,流通能力增加约40%,可以满足涡轮增压器向高速、大容量变化发展要求。世界各国很新车用增压器产品上,已采用大容量混流式涡轮和宽流量范围的前倾后弯压气机来获得高效率的增压器性能。空气增压机的原理是利用大面积活塞的低气压产生小面积活塞的高液压。
机械增压,发动机以机械方式驱动机械增压器进行增压,称为机械增压。当发动机采用机械增压时,通常由发动机曲轴通过齿轮驱动增压器。增压器一般采用离心式或罗茨压气机,个别的采用螺杆式压气机。近年来,在国外也开始采用新型的机械涡旋式增压器。因为驱动压气机消耗了发动机一定的输出功率,所以机械增压发动机的热效率不一定得到改善,有时反而比非增压内燃机还低些。选择增压压力时,首先要保证能达到所要求的平均有效压力,其次要获得尽可能低的燃油消耗率。担这两个要求对于机械增压来说常常是相互矛盾的。如果追求平均有效压力,则必然导致机械效率降低,燃油消耗率升高。因此,增压压力值的选取应在功率和燃油消耗率两者之间寻求很好的妥协方案。机械增压系统目前在欧洲车上用得较普遍。由于机械增压的增压机是在曲轴的带动下持续地运转,因此不动产生像涡轮增压的涡轮迟滞现象。机械增压虽然只能提升约10%20%的动力输出,但平顺连续性是涡轮增压发动机所不及的。增压器还可以起到节省燃油和降低排放的效果。涡轮增压器寿命
增压器在工作时转子的转速非常高,可达到每分钟十几万转。大宇300-7涡轮增压器
涡轮增压器:Blow-Off Valve(BOV)即俗称的“放气哇佬”,同样属于进气旁通阀。只是它一般被用作取代Relief Valve的改装部件。其功能基本上和Relief Valve 相同,的差异在于Blow-off Valve的阀门并不会像Relief Valve那样容易受到进气压力的影响而开启(导致进气压力下降)。而且在节气门关闭后,Blow-off Valve 是将剩余压力直接向大气释放,并非再导于涡轮与滤清器之间再度增压。因此BlowoffValve 除了同样具有保护涡轮系统的效果外,在泄压反应上也比起原厂配置的Relief Valve 更为优异。但对于小排量或小增压的涡轮发动机来说,Blow-off Valve对再加油的动力响应会变差。另外Blow-off Valve 泄压时会产生更大的泄气声,令人听得更为兴奋,也成为涡轮增压车很为特殊的音效。大宇300-7涡轮增压器
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