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1、车用汽油机废气涡轮增压存在障碍及对策38小型内燃机与摩托车No14(Vol131)2002安徽蚌埠汽车管理学院内燃机教研室朱会田彭生辉戴启清(蚌埠233011)摘要本文简要介绍了汽油机废气涡轮增压的特点,重点分析了汽油机废气涡轮增压存在的障碍,即汽油机增压易发生爆燃、汽油机增压热负荷大、汽油机与增压器匹配困难等及解决障碍的措施。关键词汽油机废气涡轮增压障碍对策ImpedimentandCountermeasureontheExhast-GasTurbochargeforEnginesAutomobileManagementCollegeofthePLAZhuHuitianPen
2、gShenghuiDaiQiqing(Bengbu233011)AbstractBysimplyintroducingthecharacteristicsoftheexhaus-tgasturbochargingforgasolineengine,thepaperanalysisesimpedimentontheturbochargingforengineexhaus-tgasindetail,suchasdeflagrate,burthenofheat,difficulttoenginematchingandcountermeasuretoresolvetheimpedime
3、ntontheexhaus-tgasturbochargeforen-gine.———————————————————————————————————————————————KeywordsGasolineengineTurbochargingImpedimentCountermeasure1前言废气涡轮增压技术和废气涡轮增压器在柴油车上已得到大量的使用,这是柴油车发展的一种必然趋势。但是车用汽油机废气涡轮增压技术存在不少问题和障碍,这些问题和障碍限制了废气涡轮增压技术在车用汽油机上的应用和发展。1.1车用汽油机采用废气涡轮增压的特点汽油机增压后动力性能得到较大的提高,对高原地
4、区工作的适应性、CO和HC的排放、噪音等性能均能得到不同程度的改善。与柴油机采用废气涡轮增压相比,汽油机采用废气涡轮增压的特点是:1.1.1发火机理不同柴油机为压缩自燃发火,在压缩过程中被压缩的是纯空气,压缩终点不会发生爆燃;汽油机在压缩过程中被压缩的是油气混合物,压缩终了温度过高就会产生爆燃,这给汽油提高增压比Pk带来了严格的限制。1.1.2混合气形成方式不同柴油机混合气形成是通过剧烈的空气搅动和高喷射率的喷油泵在压缩上止点附近很短的时间内完成的,且边喷油、边混合、边燃烧;汽油机混合气的形成是依靠化油器喉管所造成的真空吸力和汽油的蒸发、扩散、雾化作用混合(化油器式燃油供给系统
5、)或电磁式合完成(汽油喷射式燃油供给系统)的。1.1.3压缩比E和过量空气系数A范围不同———————————————————————————————————————————————汽油机压缩比E<10,过量空气系数A=0185~1115,如果E及A超出这些范围,汽油机的工作会不正常,如起动困难、怠速不稳、中速经济性差、加速不良等。在汽油机增压后的变工况情况下,要控制E和A范围就必须精心地调整燃油供给系统的供油特性曲线,进行增压器与汽油机的良好匹配。1.1.4扫气不同进入汽油机气缸的是油气混合物,不能象柴油机那样可以通过增大气门叠开角Dm(Dm=A+B,A)进气提前角;B
6、)排气延迟角)来尽可能地扫除气缸内残余的废气。因而汽油机不能组织合理的扫气,与柴油机相比会使缸内废气量增加,同时也不利于高温机件(如活塞顶部、气门、气缸)热负荷的降低。1.1.5发动机转速范围不同汽油机转速范围较宽,一般为800~6000r/min;而柴油机的转速范围在为800~4000r/min之间,给增压器性能及增压器与汽油机的匹配带来了新的要求。2汽油机增压主要障碍综上所述,汽油机采用增压技术与柴油机相比存在一些障碍,表现为:39增压使压缩终了混合气的温度、压力趋于升高,致使爆燃的倾向增大。汽油机由于受爆燃限制,压缩比E较低,因而造成膨胀不充分,致使排气温度较高,热效率下
7、降。———————————————————————————————————————————————2.2汽油机增压热负荷大汽油机混合气的浓度范围窄(过量空气系数A=0185~111),燃烧时的过量空气少,造成单位数量混合气的发热量大;同时,汽油机又不能通过提高气门重叠角D燃烧室等),m加大扫气来冷却受热零件(如气门、造成汽油机在增压后的热负荷偏高。汽油机增压后热负荷大又促使爆燃倾向的发生。2.3汽油机与增压器匹配困难与柴油机相比,汽油机的转速范围宽,从低速到高速混合气质量流量变化大。当节气门
