文档介绍：第四章柴油机的换气与增压
第三节废气涡轮增压
一、柴油机增压概述
Pe∝i·D2·s·m·n·pe
式中:
i,D,s ——柴油机的气缸数,气缸直径,活塞行程;
n、m——柴油机的转速和每转工作冲程数。
提高柴油机的有效功率有下列途径:
(1)改变柴油机的结构参数 i、D、s、m。
(2)提高柴油机的转速
(3)提高平均有效压力 pe。
增压中冷
降低空气温度,提高空气密度。
降低柴油机的循环平均温度
2. 增压的分类:
1)根据驱动增压器能量的分类方法(图 4-11)
(1) 机械增压即增压器直接由柴油机驱动。
(2)废气涡轮增压即利用柴油机排出的废气吹动涡
轮机,由涡轮机带动增压器。
(3)复合增压这种增压形式既采用涡轮增压,又采
用机械增压。
2) 按照增压压力 pk 高低的分类
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第四章柴油机的换气与增压
增压比πb:πb=pk/p0
pk——增压压力;
p0——环境条件下大气压力或增压器进口压力。
按照增压压力 pk 的高低,柴油机增压可分为:
低增压 pk≤;
中增压 pk=~;
高增压 pk=~;
超高增压 pk>。
现代船用低速柴油机的增压压力在 上下。
二、废气能量分析
四冲程柴油机的废气能量
二冲程柴油机的废气能量
定压能和脉冲能
脉冲能:是废气由压力 pb 膨胀到 PT 的膨胀能E1,是一
种脉动的速度能,在排气管中以压力波的形
式出现,
定压能:是废气由压力 pT 膨胀到 p0 的膨胀能 E2,
pk 越低,则 E1 所占的比例越大;pk 越高,则 E2 越大。
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第四章柴油机的换气与增压
三、废气涡轮增压的两种基本形式
1 定压涡轮增压
特点:是进入废气涡轮增压器的废气压力基本上是稳
定状态。
结构:柴油机各缸的排气管连接到一根共用的容积足
够大的排气总管上
优点:涡轮工作稳定,效率高。
缺点:定压增压只利用了废气能量中的定压能 E2,
废气能量利用的就少
柴油机在低负荷时或起动时,必需另设辅助
风机。
2 脉冲涡轮增压
特点:进入废气涡轮增压器的废气压力为脉动状
态。
结构:各缸排气管经过分组直接与一个或几个废
气涡轮相连,排气管短而细,通道要光滑,
成流线形,并使涡轮尽量靠近排气口。
优点:可以利用脉冲能和定压能,废气的能量利
用多。
缺点:涡轮在不稳定工况下工作,效率较低。
排气干扰和排气管分组
排气干扰:即当某缸进行扫气而相邻缸正好在排气
时,排气压力波就会传到扫气缸的排气
口处,使该缸排气背压升高,从而严重
影响该缸扫气的正常进行
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第四