涡轮增压器介绍.ppt

介绍涡轮增压器主要内容有：一、涡轮增压器功能二、涡轮增压器工作原理和结构三、涡轮增压器新技术四、涡轮增压器主要供应商介绍五、行业标准六、故障模式和原因分析；一、涡轮增压器功能涡轮增压器在现有技术中唯一能在“工作效率不变”的情况下增加“输出” 涡轮增压器通常安装在发动机的排气侧。 涡轮增压技术通过利用专用压缩机在气缸进入前进行压缩，提高进入气缸的气体密度，减小气体的体积，从而大幅度增加每单位体积的气体质量，能够以有限的气缸容积喷射更多的燃料使其燃烧，达到提高发动机功率的目的二、涡轮增压器的工作原理和结构，对于自然进气(NA )发动机在高转速区域进气效率下降的问题，从最基本的点出发，考虑提高进气歧管内的气压克服气门干涉阻力的方法，进气歧管、气门、凸轮轴的尺寸不变因为每次打开阀门进入燃烧室的空气都增加了，所以喷射量也相对增加，使发动机的工作能量比增压前强是增压(Charge )的基本原理。 增压器主要有3种：机械增压器、涡轮增压器、气波增压器。 现在汽车使用的增压系统有机械增压(SuperCharge )、涡轮增压(TurboCharge )两个主流。 机械增压器用皮带与发动机曲轴的皮带盘连接，以发动机转速驱动机械增压器内部的叶片，将增压空气送入发动机的进气歧管内，整体结构非常简单，工作温度为70-100，涡轮增压器由发动机的废气驱动机械式增压器采用皮带驱动的特性，增压器内部叶片转速与发动机转速完全同步。 涡轮增压的工作原理涡轮增压由推进废气的涡轮、压缩进入气缸的空气的压缩机和中间部构成。 涡轮增压器利用发动机排出的废气惯性力推进涡轮室内的涡轮，涡轮推进同轴压缩机的叶轮，压缩机的叶轮压送空气滤清器配管送来的空气，使气缸增压。 当发动机转速增加(加速)时，废气排放速度也与涡轮转速同步增加，压缩机叶轮压缩更多的空气进入气缸，空气压力和密度增加时可燃烧更多的燃料，相应地增加燃料量调整发动机转速通常，发动机的输出功率可以从10%增加大约40%。 压缩机的结构如下所示。 空气过滤后的新鲜空气从吸气口进入，经过压缩机叶轮的压缩，从排气口向中冷器和吸气歧管排出。 汽轮机的结构如下： 发动机排出的高压气体从涡轮进气口进入，使涡轮旋转，低压气体从涡轮排气口排出，进入整车排气处理系统。 旁通阀机构、润滑系统的作用：1.冷却来自涡轮的热量2 .向轴承系统供给润滑油3 .向转子动平衡供给润滑油，增压器转子动平衡：涡轮与轴组件、压缩机叶轮进行单体动平衡。动平衡的目的：1.延长轴承寿命。 2 .减少振动。 3 .减少噪音。 4 .减少电力损失。 5 .减少转子的负荷。 1、变压涡轮叶片几何技术发动机转速低时，废气流量少，不易推压涡轮叶片。 此时，可变涡轮几何系统被设置在与涡轮叶片平行的位置上，包围它的几块可变导板的角度变小(如左图所示)。 由此，缩小气流通过的空间，增大流速，容易推动叶片。 转速高时气体流量充足，此时可变导板的角度变大(如右图所示)，涡轮机得到最大供给值。三.涡轮增压新技术：二、涡轮增压中冷技术涡轮增压可以提高空气密度，空气密度的提高必然会使空气温度同时升高，发动机涡轮增压器的出风口温度也随着压力的增大而升高，温度的上升反而会限制空气密度的上升，进一步提高空气密度需要增加空气密度中间冷却技术不是一项简单的技术，过热无效，过冷却使进气管上形成冷凝水变差。 因此，正确匹配中冷器和涡轮增压器，使压缩空气达到所要求的冷却温度。 中冷给增压发动机带来了以下好处：1.排放物： a燃烧温度低，减少了NOx的排放。 由于b燃烧完全，CO的排放量减少了。 2 .发动机： a的低热负荷。 b较低的气缸压力。 比c大的电力。 d低油耗。 3、双涡轮增压技术在研究双涡轮增压技术之前，先了解一个涡轮增压面临的不利现象“滞后现象”。 驾驶员踩油门踏板时，发动机转速发生变化。 由于涡轮机和压缩机有惯性，无法立即跟上这种速度变化的现象被称为“滞后现象”。 “滞后现象”会增加发动机的延迟或减少输出。 像这样急速加速的话，会感觉发动机越不灵活。 使用双涡轮增压器是采用两个相互独立的涡轮增压器的增压系统。 发动机在两个涡轮增压器的共同作用下，进气效率大幅提高，增压效果更加明显，动力性大幅提高。 另一方面，发动机转速低时，低速涡轮机只工作一个。 此时，以较少的排气使该涡轮高速旋转产生足够的进气压力，发动机转速上升后，高速涡轮的工作继续进入高增压值的状态，提供一致的强力动力。 这种双涡轮增压技术能够在提高发动机动力性的同时，改善涡轮增压的“滞后现象”。 但是，双涡轮增压发动机不能完全消除“涡轮延迟”现象。 结果，涡轮增压器叶轮的惯性作用依然存在。 在实际使用中，双涡轮增压发动机通常搭载在直列6缸或v型等排气量大的发动机上。 2级增压技术、4、涡轮增压机械增压技术，由于涡轮增压系统和机械增压系统各有优势和劣势，由涡轮增压机和机械增压机构成的双增压系统引擎同时具有涡轮增压系统和机械增压系统的双重技术优势，是两种集成的不同类型的增压系统发动机以低转速运行时，机械增压器提供了大部分增压压力，发动机输出功率的增加主要来自机械增压系统。 此时，涡轮增压器因“涡轮滞后”的增压效果不明显。 当发动机转速上升到1500r/min左右时，涡轮增压器的增压效果开始提高，与机械增压器一起提供增加发动机功率所需的增压压力。 随着转速的上升，涡轮增压器的增压效果也在增加的同时，机械增压器的增压效果也开始减少。 当发动机转速超过3000-4000r/min时，涡轮增压器供给所有增压压力，发动机输出功率的增加全部来自涡轮增压系统，机械增压器停止工作，不消耗发动机输出功率。 应该说双增压系统的发动机很好地解决了机械增压系统的燃料效率差、以及涡轮增压系统在低速旋转时容易发生涡轮延迟，但是双增压系统的结构复杂，难以与发动机匹配，发动机部件的制造要求也高，因此现在单独使用增压器的试验项目a )型式试验项目：1)压缩机性能2)200h热循环3 )推力轴承的评价4 )密封性评价5 )最高转速、最高温度6 )框体的一体性评价。b )出厂试验：采用热风或自循环实验方式，规定转速和涡轮进口温度，检测增压器的运行状态、密封状态及某些工况点的性能指标。 四、涡轮增压器的主要供应商介绍了1.Honeywell全球总部：新泽西州莫里斯顿，2004年的销售额为256亿美元。 世界95个国家有12万员工。 盖瑞特增压器的历史：1936:CliffGarrett首先是Garrett (盖瑞特) 在Torrance2004年创立公司全球总部：美国加利福尼亚的销售额：亿24亿美元世界上有13家工厂的员工的世界市场份额约为6500名领导品牌：Garrett，中国工厂、 2.BorgWarner边界华纳的总部位于美国密歇根州奥本山，为世界主要汽车制造商提供先进的动力系统解决方案，是该领域公认的领导者。 着力设计和制造高新技术产品，提高汽车发动机系统、传动系统和四轮驱动系统的性能。 博格华纳在世界17个国家建立了62个制造和技术基地，为世界各地的顾客提供服务。 公司在北京通州工业区、上海虹桥开发区、宁波鄞州工业园区三地设有工厂和办事处。 宁波天力宁波天力是专业生产汽车涡轮增压器的企业，依靠北方天力由宁波中策动力机电集团和中国北方引擎研究所等共同组成，公司工人200馀人，拥有从事涡轮增压技术研究的高级工程师。 经过近年的发展，现在具备年产20万台的能力，计划将生产扩大到年产30万台。 该公司的产品已经进入全国三大市场，主要供应商有东风朝柴、昆明云内、安徽江淮、常柴等。 目前宁波天力在VNT上突破，所属产品JK48供给昆明云内d1d9柴油机，江淮生产的柴油版瑞鹰使用该型号产品，目前宁波天力增压器大量供给江淮2.8L柴油机。 五、标准、QC/T590汽车柴油机增压器技术条件QC/T591汽车柴油机增压器试验方法，六、故障模式和原因分析，一：漏油是常见故障现象，如发现并排除故障原因，可避免涡轮增压器故障，以下情况导致增压器漏油：a。 b .增压器回油管弯曲或破损，回油被节流。 c .中间体油室内积碳，回油差。 d .空气是否从空气壳体出口到发动机吸气管的连接管路泄漏，e .空气是否从涡旋吸气口和排气管出口的连接部泄漏。 f .空闲时间太长。 g .曲轴箱内的压力和油位过高，曲轴箱通风管堵塞。 h .发动机漏气太大。 二：润滑不良1 .使用了污染润滑油：的污染润滑油进入增压器后，旋转轴、轴承、轴承座孔磨损，转子的动平衡被破坏，增压器破损。 a .柴油机使用的润滑油过滤器不符合规定，或者使用粗糙的过滤器时，润滑油可能会变脏。 b .使用过程中滤芯被破坏，柴油机的主油通道过滤器堵塞，润滑油进入旁通通道。 c .未按规定更换润滑油，更换前未清洗柴油机主油道。 d .更换增压器或进行预润滑时，异物进入润滑油管路。 e .密封剂或垫片碎片流入润滑油通道。 2 .润滑油不足：增压器润滑油具有润滑和冷却功能，润滑油不足首先影响冷却功能，增压器过热，烧坏旋转轴、轴承等，破坏转子的动平衡，最后损坏增压器。 a .如果不按规定更换润滑油，或者使用CD级以下的润滑油，可能会导致润滑油烧焦，丧失功能。 b .发动机在大负荷下工作后突然停止，产生回热，转子和轴承过热烧焦，损坏增压器。 c .打开电源不进行怠速运转，立即施加负荷，或者更换增压器之前不进行预润滑，转子油不足，产生干摩擦，损坏增压器。 d .供油管路和润滑油过滤器堵塞、润滑油泵故障、润滑油压力低。 3 .机油老化。 4 .使用劣质或变质的润滑油。三：涡轮增压器1 .压缩机端面被异物损坏是因为异物从吸气管和空气过滤器进入空气壳体，a .吸气管路的密封不良，吸气不经过滤器进入压缩机叶轮。 b .如果不按规定更换空气过滤器，或者不使用劣质滤芯，则进气过滤器不良。 c .维护时异物进入增压器前进管道。 2 .涡轮直径受到异物破损的原因是异物从发动机的排气歧管进入涡轮，例如，a .发动机的气缸内部零件破损，随着排气一起吹出，进入涡轮。 b .安装排气歧管时，请将螺栓等落入排气管道，在发动机运转后吹入涡旋盘。 4 :异常噪声1 .漏气噪声：可通过发动机排气歧管、增压器涡轮、排气管、排气痕迹进行检查。 发动机进气歧管、增压器压缩机可用肥皂水检查。 2 .机械噪音： a .不平衡量过大，b .动平衡被破坏，c .叶片摩擦外壳d .紧固部件松动，3 .浪涌： a .不匹配，b .进气受阻，5 :温度过高，工作或停车时充分升高，优质润滑油也分解，沉淀物积累在中间外壳的整个内腔另外，沉淀物与润滑油一起流入轴承系统，磨损作业面，破坏动平衡，最终导致增压器破损。 一般来说，工作温度过