涡轮增压器与发动机的匹配与调整.docx

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1、1、涡轮增压器与发动机的匹配概述总的来说，发动机与增压器的匹配有三个方面，即发动机与压气机匹配、发动机与涡轮的匹配和压气机与涡轮的匹配。细分的话，应该包括：增压器的压气机、增压器的废气涡轮、发动机的排气管系统、发动机的进气系统、中冷器、空气滤清器、消音器、进排气配气相位、运转工况参数、环境参数等。2、发动机对压气机的要求a、发动机对压气机的要求：1）、压气机不但要求达到预定的压比，而且要具有高的效率。即压气机效率越高，在同一增压压力时，空气温度越低，从而得到的增压空气的密度就越高，增压效果就越好。2）、不同用途的发动机对压气机特性的要求也不同。

2、对于发电用的固定式发动机及按螺旋桨特性工作的船用发动机一般的压气机特性均能满足要求，而车用发动机由于转速范围宽广，故就要求相应的压气机特性具有宽广的流量范围，而且要有较宽的高效区。怎样评价发动机与压气机的匹配：1）、需要经试验得出的压气机特性曲线，同时要有发动机各转速下耗气特性曲线，将发动机的耗气特性曲线与压气机的特性曲线相叠合就可以看出匹配情况。2）、发动机的特性曲线应穿过压气机的高效区，而且最好使发动机的运行线与压气机的高效率的等效率圈相平行。对于车用发动机，则要求最大扭矩点正好位于压气机最高效率区附近。如果发动机运行线整个位于压气机特性右

3、侧，则表明所选的压气机流量偏小，使联合工作时压气机处于低效区工作，在这种情况下就要重选较大型号的增压器，或加大压气机通流部分尺寸，使压气机特性向右移动。如果向反，发动机运行线整个偏于压气机特性左侧，则一方面发动机低转速时压气机效率降低，同时有可能出现喘振。在这种情况下就要重选择较小型号的增压器或减小压气机通流部分尺寸，使压气机特性向左移动。3）、发动机的气耗特性线离开压气机喘振线有一定的距离。否则如发动机耗气特性曲线离喘振线太近或甚至与之相交的话，在联合工作时就可能出现喘振。一般，要求发动机低转速的耗气特性曲线离开压气机喘振线的距离也即所谓的喘

4、振裕度约为10%Gcmin（喘振流量）。3、发动机对涡轮的要求1）、在发动机整个运行范围内涡轮具有较高的效率。2）、涡轮具有合适的流通能力，以保证提供给压气机所需要的功率。4、压气机与涡轮的平衡条件为：1）、转速相等，即nc=nt。2）流量连续，对于单独运行的一台涡轮增压器，当管道无泄漏时通过涡轮的燃气质量流量应等于压气机流量与燃料之和，即Gt=Gc+Gf。3）、功率平衡，在增压器稳定运行时涡轮的输出功率等于压气机消耗功率及机械损失功率之和，即Nt=Nc+Nm5、涡轮增压器与发动机的匹配良好条件评价要求1）、发动机运行范围内正处于压气机高效区，

5、且离压气机喘振线有一定的裕度。2）、发动机运行范围内不出现过高的排气温度。3）、发动机运行范围内增压器转速ntc不超过极限值，也不出现过高的增压压力以致Pmax值。4）、发动机负荷特性上Pc与Pt的交点位于低负荷区，且越低越好。5）、增压发动机能达到预定的功率、经济性及烟度等指标，特别是万有特性上低油耗的区域较广，在负荷特性上低负荷范围内不致于出现太高的油耗。6、涡轮增压器与发动机的匹配调整1）、如发动机耗气特性线在高效区右边，说明增压器流量小，将使发动机的排气温度升高。此时可采取三方面措施：选用大一号增压器；加大压气机流通部分尺寸，即加大进口

6、直径或加大叶轮宽度；如是叶片扩压器，则应减小扩压器流通面积或减小无扩压器宽度。2）、如发动机耗气特性线在高效区左边，说明增压器流量大，将易发生压气机喘振。此时可采取三方面措施：选用小一号增压器；减小压气机流通部分尺寸，即减小进口直径或减小叶轮宽度；如是叶片扩压器，则应扩大扩压器流通面积或扩大无扩压器宽度。7、发动机运行时匹配异常和参数变化的原因分析1）、如发动机耗气特性线在高效区右边，说明增压器流量小，将使发动机的排气温度升高。此时可采取三方面措施：选用大一号增压器；加大压气机流通部分尺寸，即加大进口直径或加大叶轮宽度；如是叶片扩压器，则应减小

7、扩压器流通面积或减小无扩压器宽度。2）、如发动机耗气特性线在高效区左边，说明增压器流量大，将易发生压气机喘振。此时可采取三方面措施：选用小一号增压器；减小压气机流通部分尺寸，即减小进口直径或减小叶轮宽度；如是叶片扩压器，则应扩大扩压器流通面积或扩大无扩压器宽度。