柴油发动机涡轮增压相关技术分析
2013-08-22高芳
交通科技与经济 2013年2期
关键词:发动机
高 芳
(农垦牡丹江管理局交通局,黑龙江 鸡西 158308)
采用涡轮增压技术不仅可以改善柴油发动机的动力性及燃油经济性,达到节约汽车能源、减少车用柴油机工作时的噪声,保证在海拔较高的地区克服车用柴油机由于外界空气密度过低而引起的发动机输出功率下降的缺点,满足高海拔的环境中车辆行驶的要求。尤其是最近几年,国际上的汽车排放相关法规标准越来越高,导致相关人员运用涡轮增压和中冷专业技术来解决有害气体排放的问题,降低车用柴油机的排气污染,使其达到规范要求。涡轮增压技术己经成为大多数车用柴油机满足欧洲Ⅱ以上排放法规要求所必须采用的标准配置。
1 柴油机涡轮增压技术概述
一台性能优良的发动机的比功率大,比质量小,燃油消耗率低,排放污染小,工作可靠,使用寿命长,操作方便。
影响内燃机功率的因素由公式(1)给出

式中:pe为有效功率,i为气缸数,Vs为气缸工作容积,Hu为燃料低热值,l0为化学计量比,τ为冲程数,Φc为充量系数,ηit为指示热效率,α为空燃比,ηm为机械效率,n为发动机转速,ρb为进气空气密度。
从公式(1)可以看出,过分增大缸径和行程,增加气缸数会使内燃机系统庞大、复杂、笨重,且加工、安装和维修不便,制造困难;采用二冲程则因低换气质量而影响热效率;过高转速会增加摩擦损失,不利于改善工况,且产生较大惯性力,使发动机可靠性及寿命受到影响。最为经济并且增压效果显著的方法是增加进气空气密度。……
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