高等内燃机学结业论文

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1、《壽等内燃机学》结课论丈姓名学号专业动力机械及工程电邮成绩日期2013.12.01涡轮增压器类型结构及其发展历程综述［摘要］本文简要叙述了涡轮增压器的结构原理，回顾了柴油机涡轮增压器的发展历程，介绍了涡轮增压技术的现状，并展望了涡轮增压技术的发展趋势。［关键字］涡轮增压技术涡轮增压器涡轮机压气机发展趋势引言自涡轮増压技术概念提出至今己有百年时间了，在这百年的时间里，涡轮增压技术经历了轴流式、径流式、混流式及配置放气阀、电机等自身的不断改进,其在航天、航海及陆地机械上得到了广泛的应用。特别是车辆的广泛应用及当前人们对车辆节能、功率和

2、环保要求的不断提高，为车用涡轮增压技术的应用、发展和进步提供了广阔的空间和需求“役正文1回顾早在1905年，瑞士的AlfredJ.Buchi博士就对涡轮机驱动压缩机这一装置申请了专利，并于1909-1912年设计开发了世界上第一台废气驱动的轴流式涡轮增压器，进而于1915年首先策划了将涡轮增压器应用于柴油动力机。但是，由于不能获得足够的压缩空气压力，这一创新并没有得到认可和重视。涡轮增压技术的实际应用最先在第一次世界大战期间的航空发动机上取得了一定的成功。随后在20世纪30-40年代的欧洲和美国，涡轮增压技术进入了迅速发展和广泛应

3、用的阶段。轴流式涡轮增压器被大量应用在航海、铁路、电厂和航空领域⑶。特别是在美国，通用公司为军用飞机研制的涡轮增压器，被数以万计地应用在战斗机和轰炸机上。当时，涡轮增压技术的广泛应用也促进了许多新技术、新工艺的产生和发展，其中主要包括：1）对材料耐热性的研究和开发；2）对材料高温精确铸造技术的研究和开发；3）促使人们对径流式涡轮增压器的研发，并使之在小功率发动机上得到了应用。20世纪40年代末50年代初盖瑞特(Garret)公司开始从事20-90PS(15-67RW)的小功率引擎的涡轮増压器的研究，并取得了成功。盖瑞特公司开发出良

4、好的涡轮增压器壳体的铸造技术、高速密封技术、径流式涡轮和离心式压缩机技术。1954年盖瑞特公司成立了空气学工业研发部(Air-ResearchIndustrialDivision)也就是后来的盖瑞特引擎公司(GarrettAuto-motive),专门设计和生产涡轮增压器，这对于现代涡轮引擎的产生和发展具有划时代意义。在这期间，小型涡轮增压器首先在赛车上取得了惊人的成功，涡轮增压器所提供的大功率、大扭矩满足了人们当吋的需求。随后小型涡轮增压器大量应用于大型拖拉机、载重卡车和小型汽车上。时至今日，几乎所有的卡车都搭载了涡轮增压器的引

5、擎⑷。在小型车领域,20世纪70年代是涡轮增压器一个重要的转折点。保时捷911(带盖瑞特废气门的KKK涡轮增压器)轿车于1975年面世。1977年绅宝-99通过一个带涡轮增压器的2.1L汽油发动机获得了与无涡轮增压的3.0L发动机同样的性能，使更多的人认识和接受了涡轮增压技术。随后的奔驰推出了300Turbodiesel涡轮增压柴油发动机轿车，其能为驾车者提供最大的燃油经济性和驾驶性。别克公司接着宣布1978年的别克君威和利蒙斯运动型双门跑车配置涡轮引擎。在近20年里，汽车生产厂家不断开发岀具有涡轮增压技术的小型轿车。在卡车领域，

6、盖瑞特T04涡轮增压器最早应用在迪尔农业机械上。随着发动机生产厂家逐渐认识到涡轮增压器对发动机工况、最大扭矩和燃油经济性提高的巨大贡献，T04型涡轮增压器具有了更加广泛的应用。20世纪70年代卡车涡轮增压时代正慢慢形成。今天，中、重型车辆己经普遍选用柴油机作为动力。在西欧，轿车选用柴油机的比例逐年上升，其中柴油机轿车市场占有率己达30%-50%o现代柴油机己是高新技术产品的代表之一，现代柴油机具有节能、低污染的先天优势，能满足H益严格的排放法规要求，这得益于普遍采用了涡轮增压技术。通过采用涡轮增压及涡轮增压屮冷技术可提高气缸充量容

7、积效率，提高空燃比，大大增加功率；如功率保持不变，可降低废气烟度、废气温度和发动机的热负荷⑸。在内燃机的发展历程中，涡轮增压技术的应用在提高内燃机的比功率和燃油经济性、降低排放等方面发挥了重要的作用，被誉为内燃机发展史上的第二个里程碑。2涡轮增压器概述随着汽车运输行业的发展，采用大功率、低污染的柴油机作为汽车动力源已成为一种趋势。废气涡轮增压是利用发动机排气中的剩余能量來工作的增压方式,不需要消耗发动机的功率，涡轮增压是目前发动机上普遍采用的增压技术。发动机排出的废气驱动增压器的涡轮，该涡轮与压气机叶轮安装在同一转轴上，因此压气机

8、叶轮也以相同速度转动，从而将大量的空气压缩后输送到发动机的燃烧室里。由于涡轮增压器利用了废气的一部分能量，因而不仅可提高内燃机的功率，还可改善内燃机的燃料经济性。发动机的排气经过涡轮后，压力和温度会降低，因此使排气噪声降低，对改善发动机噪声也很有帮