可变喷嘴涡轮增压器教学提纲.ppt

《可变喷嘴涡轮增压器教学提纲.ppt》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、可变喷嘴涡轮增压器08十月2021李江动力工程2013222007第1节涡轮增压器组成结构第2节可变喷嘴涡轮增压器(VNT)目录08十月2021李江动力工程2013222007涡轮增压器组成结构废气涡轮增压器主要是利用发动机排出的废气驱动涡轮，同时带动同轴的压气机高速旋转，压缩空气并将其送入进气歧管，从而增大进气密度。近年来，涡轮增压器在车用柴油机上应用已越来越普遍，其最大的特点是可大大改善发动机的燃油经济性，提高动力性，在一定程度上改善排放性。08十月2021李江动力工程201322200708十月2021李江动力工程20132220071.涡轮增压器组成结构图1-1径流式涡轮增压器结构及工

2、作原理涡轮增压器主要由压气机和涡轮两大部分组成压气机主要由压气机工作轮（叶轮）、扩压器、压气机蜗壳组成。涡轮主要由进排气壳、喷嘴环、工作轮组成。此外还有转轴、轴承、密封与隔热装置等1.涡轮增压器组成结构08十月2021李江动力工程201322200708十月2021李江动力工程20132220071.涡轮增压器组成结构08十月2021李江动力工程20132220071.涡轮增压器组成结构1.涡轮增压器组成结构08十月2021李江动力工程2013222007全浮动轴承截面示意图08十月2021李江动力工程20132220071.涡轮增压器组成结构图1-2离心式压气机结构示意图1—进气道2—压气机

3、叶轮3—压气机蜗壳4—扩压器图1-3变截面蜗壳08十月2021李江动力工程20132220071.涡轮增压器组成结构压气机蜗壳按流道沿圆周变化与否，可分为变截面蜗壳和等截面蜗壳。变截面蜗壳的截面面积沿圆周方向逐渐变大，符合越接近出口收集的空气越多这一规律。因此，流动损失小，效率高。其最大的特点是外形尺寸小，对缩小涡轮增压器的尺寸有利，其结构形式如图1-3所示。等截面蜗壳的流道截面是不变化的，其流动损失大，效率低，目前已很少使用。08十月2021李江动力工程20132220071.涡轮增压器组成结构图1-4压气机叶轮的结构形式a)开式b)半开式c）闭式d)星形压气机叶轮是压气机中唯一对空气做功的

4、部件，它将在同一转轴上涡轮提供的机械能转变为空气的压力能和动能，压气机叶轮分为导风轮和工作叶轮两部分。中小型涡轮增压器将两者铸造成一体，大型涡轮增压器则是将两者装配在一起。导风轮是叶轮入口的轴向部分，叶片入口向旋转方向前倾，直径越大处前倾越多，其作用是使气流以尽量小的撞击进入叶轮。根据叶轮轮盘的结构形式不同，压气机叶轮可分为开式、半开式、闭式、星形等形式。开式叶轮没有轮盘，流动损失大，叶轮效率低，且叶片刚性差，易振动。闭式叶轮既有轮盘又有轮盖，流道封闭，流动损失小，叶轮效率高，但结构复杂，制造困难。08十月2021李江动力工程20132220071.涡轮增压器组成结构1.涡轮增压器组成结构08

5、十月2021李江动力工程2013222007半开式叶轮只有轮盘，没有轮盖，其性能介于开式和闭式之间。但其结构较简单，制造方便，且强度和刚度都较高，在涡轮增压器中应用广泛。星形叶轮是在半开式叶轮的轮盘边缘叶片之间挖去一块，减轻了叶轮质量，从而减小了叶轮应力，并保持一定的刚度，因此能承受很高的转速，多在小型涡轮增压器中应用。按叶片的长短，压气机叶轮还可分为全长叶片叶轮和长短叶片叶轮。全长叶片叶轮进口流动损失小，效率高，但对于小直径叶轮，进口处气流阻塞较为严重。因此，小型涡轮增压器中多采用长短叶片叶轮，图1-4是几种典型的压气机结构。根据叶片沿径网的弯曲形式，压气机叶轮又可分为前弯叶片叶轮、后弯叶片

6、叶轮和径向叶片叶轮等。前弯叶片叶轮的叶片沿径向向旋转方向弯曲，这种叶轮对空气的做功能力最大，但其做功主要是增加了空气的动能，对压力能却提高较少，这就要求空气的动能更多地要在扩压器和蜗壳中转化为压力能。因为扩压器和蜗壳的效率比叶轮低，因此导致压气机整体效率降低，故涡轮增压器中不采用这种叶轮。径向叶片叶轮的叶片径向分布，不弯曲。08十月2021李江动力工程20132220071.涡轮增压器组成结构径向叶片叶轮的叶片径向分布，不弯曲。这种叶轮的压气机效率比前弯叶片高，比后弯叶片的低，由于其强度和刚度最好，能承受较高的圆周速度，从而在增压比较低的涡轮增压器中得到较多应用。后弯叶片叶轮的叶片沿逆旋转方向

7、弯曲，虽然它的作功能力小，但空气压力的提高大部分是在叶轮内完成的。这种叶轮由于压气效率高，应用也较多。前倾后弯式叶轮(也称后掠式叶轮)，如下图所示，其叶片沿径向后弯的同时还向旋转方向前倾，这种叶轮不仅压气机效率高，而且高效率范围宽广，近年来在车用柴油机涡轮增压器上受到了重视和应用。08十月2021李江动力工程20132220071.涡轮增压器组成结构08十月2021李江动力工程2013222007