汽车新技术探讨比较—涡轮引擎.doc

《汽车新技术探讨比较—涡轮引擎.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、班級：車輛三乙學號:4A115004姓名：陳奕丞汽車新技術探討比較一渦輪引擎渦輪增壓特性一般吸氣室引擎，利用節氣門上、下方的壓力差，使空氣進入汽缸中；然而增壓引擎就不同，在相同轉速且有增壓作用時，會有更多的混和氣進入汽缸中，可提高容積效率，比一般吸氣室引擎，動力最大可提升35%~60%。渦輪增壓引擎作用上與一般吸氣室引擎相同，故可採用較小排氣量引擎，一般行駛時，可達到省油之目的；而在重負荷時，能有大馬力的輸出。渦輪增壓原理引擎是靠燃料在汽缸內燃燒做功來產生功率的，由於輸入的燃料量受到吸入汽缸內空氣量的限制，因此引擎所產生的功率也會受到限制，如果引擎的運行性能已處於最佳狀

2、態，再增加輸出功率只能通過壓縮更多的空氣進入汽缸來增加燃料量，從而提高燃燒做功能力。因此在冃前的技術條件下，渦輪增壓器是唯一能使引擎在工作效率不變的情況下增加輸出功率的機械裝置。渦輪增壓裝置主要是由渦輪室和增壓器組成，首先是渦輪室的進氣口與引擎排氣歧管相連，排氣口則接在排氣管上；然後增壓器的進氣口與空氣濾清器相連，排氣口接在進氣歧管上，最後渦輪和葉輪分別裝在渦輪室和增壓器內，二者同軸剛性聯接，這樣一個整體的渦輪增壓裝置就做好。（圖一）气缸抹出的废气抹气耐抹气管旷的废气嗣进P管的（圖一）渦輪增壓圖渦輪增壓器的構造與作用♦構造以引擎排氣推動的離心式渦輪增壓器，由裝在軸兩側的

3、渦輪、壓縮器、渦輪軸及外殼所組成。（圖二）压霜机郃分涡轮壳体涡轮部分压缩机壳体涡轮废气岀口涡籍气涡轮*劉B压缩机功L!排气口//、压缩机轮压缩机进气口（圖二）渦輪構造二、作用當引擎運轉時，排氣進入渦輪，衝擊渦輪葉片，使轉速達數萬轉或以上，同軸的壓縮器以相同轉速運轉，將增壓氣體壓入進氣總管，15萬轉以上時，空氣壓力可達1.5~2個大氣壓。渦輪葉片渦輪葉片須承受排氣高溫（約900°C），故採用耐熱性佳的鎳合金或陶瓷製程；而壓縮器葉片的溫度低'故以鋁合金或樹脂製成。進氣冷卻器空氣經增壓後溫度可達120°C'若直接送入汽缸‘則動力會損失達38%；若能將增壓氣體降低溫度至60°C

4、，則動力就可提高20%。因此增壓壓力較高的增壓系統均會安裝進氣冷卻器，以免空氣溫度升高而膨脹此空氣密度降低，含氧量減少。（圖三）（圖三）進氣冷卻器位置進氣冷卻器又分為水冷式與氣冷式水冷式冷卻器：利用引擎的冷卻水冷卻，可將壓縮後150°C增壓氣體溫度，降低至引擎冷卻水溫度約85°C。少部分採用，優點在於水冷式冷卻器安裝於節氣門前，因此進氣管路極短使渦輪反應快速，且進氣溫度的恆溫性高，但須單獨設計一套水循環系統，構造較複雜，且降溫幅度不如氣冷式冷卻器來得快，因此目前還是採用氣冷式冷卻器為主。（圖四）（圖四）水冷式冷卻器氣冷式冷卻器：利用空氣冷卻，冷卻器安裝在水箱前方，可將壓

5、縮後120C的增壓氣體溫度，降低至約60°C。大部分都採用氣冷式，構造簡單、成本較低，但比水冷式冷卻效率低。（圖五）（圖五）氣冷式冷卻器渦輪增壓器進氣系統控制渦輪增壓器進氣系統控制有過度增壓控制與點或控制兩種過度增壓控制：Inl為氣壓控制式，當增壓壓力超過膜片彈簧壓力時，旁通閥打開以洩壓；也採用電腦控制式，在進氣歧管裝有壓力感知器，當增壓壓力超過預設最大值時，電腦控制電磁閥使排器作動器打開以洩壓，以免因增壓壓力過高而產生爆震。（圖六）（圖六）過度增壓控制點火控制：裝有渦輪增壓器之引擎在過度增壓時，會產生爆震，為避免爆震的發生，故引擎通常裝有爆震感知器，利用電腦來控制點火

6、時間，常有爆震發生之可能時，使點火時間延遲。渦輪增壓器優缺點優點：提升馬力幅度較大，適合賽車及高速行駛引擎採用。缺點：並且在城市屮大部分時候渦輪增壓器是不工作的，因為一般都設定在3500轉左右0會啟動渦輪增壓，而且安裝渦輪增壓的車動力輸出反應有增壓遲滯的現象，油門踩下去提速會有一個延時，因為廢氣渦輪增壓器需要發動機的廢氣驅動，當你踩下油門後渦輪增壓器並沒有馬上提高工作效率，要等個總時間約需0.5秒或以上才會反應過來。增壓遲滯改善方法：1•減低渦輪及壓縮器的重量，使渦輪加速更輕快，如陶瓷、樹脂等材料。2.若採用較大之渦輪增壓器，可改為兩個較小的渦輪增壓器，可稱為雙渦輪引擎

7、。3.採用兩段式渦輪增壓器：平常行駛時，只有一個增壓器作用，控制器及閥關閉，因此另一增壓器無作用；當高轉速、高負荷時，控制器及閥開啟，第二個渦輪增壓器一起作用。4.採用複合增壓器系統：低速時利用能產生較大扭矩的魯茲式機械增壓器；高速時則改由渦輪增壓器作用。（圖七）機械增壓器輪增里壓力感應器進器壓力控制電磁閥儼械增壓器離合器渦輸增壓器