涡轮增压技术现状及发张趋势
了解涡轮相关知识点总结

了解涡轮相关知识点总结一、涡轮的基本原理涡轮是利用流体流动动能转换为机械功的一种机械装置,它的基本原理是利用流体的动力通过叶片对转子产生动力,带动轴上的工作机械或者发电机等设备,最终实现能量转换和利用的目的。
涡轮的基本原理可以分为以下几点:1. 流体动力学原理。
涡轮的基本原理是利用流体的动能通过叶片对转子产生动力,实现能量转换的目的。
流体经由叶片进入转子,产生动能,并通过转子带动输出轴旋转,最终实现能量转换的目的。
2. 质量守恒和能量守恒。
涡轮的工作原理是基于质量守恒和能量守恒定律的,流体在叶片的作用下产生动力,实现了质量守恒和能量守恒的原理。
3. 动能转换。
涡轮通过叶片对流体的动能进行转换,使流体的动能转换为机械功,实现了能量的转换和利用。
二、涡轮的结构涡轮的结构一般包括转子、定子、叶片、进口、出口、轴承等部分,具体结构如下:1. 转子。
涡轮的转子是涡轮发电机的核心部件,由转子轴、转子叶片、转子外壳等部分组成,承担了流体动能的转换和输出任务。
2. 定子。
涡轮的定子一般由定子外壳、导向叶片等组成,起到定位和引导流体的作用。
3. 叶片。
叶片是涡轮的重要组成部分,由于叶片的结构和材料不同,涡轮的工作性能也将产生明显的差异。
4. 进口。
涡轮的进口是流体进入涡轮的通道,叶片通过进口的流体动能,实现能量转换。
5. 出口。
涡轮的出口是流体的出口通道,也是流体的能量输出通道。
6. 轴承。
轴承是涡轮的支持和转动部件,承担了转子的转动和受力的任务。
三、涡轮的工作过程涡轮的工作过程一般包括流体进口、叶片作用、流体动能转换、转子输出等几个阶段:1. 流体进口。
流体通过进口进入涡轮,流体的动能由叶片接收和引导,叶片将流体的动能传递给转子。
2. 叶片作用。
流体进入叶片后,叶片对流体产生动力,流体的动能将迅速增加。
3. 流体动能转换。
通过叶片的作用,流体的动能得到了转换和提升,部分动能将转移到转子上。
4. 转子输出。
流体的动能最终将通过转子输出,转子带动输出轴旋转,实现了动能的转换和利用。
2024年涡轮增压器零部件市场前景分析

2024年涡轮增压器零部件市场前景分析1. 引言涡轮增压器是一种通过利用发动机排气气流旋转动能来提高进气压力,提升发动机性能的装置。
随着汽车工业的发展,涡轮增压器在汽车引擎中的应用越来越广泛。
本文将对涡轮增压器零部件市场的前景进行分析。
2. 市场规模与发展趋势涡轮增压器零部件市场规模庞大且持续增长。
随着全球汽车产量的增加和消费者对燃油效率和动力性能的要求不断提高,涡轮增压技术在汽车行业的应用趋势明显。
根据市场研究机构的数据,预计未来几年涡轮增压器零部件市场将保持稳定增长。
3. 市场驱动力分析3.1 燃油效率要求随着全球燃油资源的日益紧张和环境保护意识的提高,汽车制造商和消费者对燃油效率的要求越来越高。
涡轮增压技术可以通过提高发动机的热效率来实现燃油的更有效利用,降低油耗。
3.2 动力性能需求消费者对汽车的动力性能也有较高的需求。
涡轮增压技术可以在发动机低转速下提供更高的扭矩和动力输出,改善汽车的加速性能和驾驶体验。
因此,汽车制造商在提高动力性能方面愈发重视涡轮增压技术的应用。
3.3 排放法规限制全球各国对汽车尾气排放的法规和限制日益严格。
涡轮增压技术可以通过提高发动机的燃烧效率,减少尾气中有害物质的排放。
因此,汽车制造商需要采用涡轮增压技术来满足排放法规的要求。
4. 市场挑战与机遇4.1 技术创新与竞争涡轮增压技术作为一项关键的汽车动力技术,其研发与创新一直处于不断推进的状态。
市场上存在众多涡轮增压器零部件供应商,技术水平相对较高。
为了在市场竞争中保持竞争力,供应商需要不断进行技术创新和产品升级。
4.2 成本控制与效益分析涡轮增压器零部件的制造成本相对较高,这对供应商来说是一个挑战。
供应商需要采取有效的成本控制措施,并进行效益分析以确保产品的竞争力和市场份额。
4.3 新兴市场潜力新兴市场的汽车销售量不断增加,因为这些地区的经济增长和消费者购买力的提高。
这为涡轮增压器零部件市场提供了巨大的机遇。
供应商可以通过加强对新兴市场的渠道拓展和市场营销来获得更多的业务机会。
汽车涡轮增压技术的研究与发展

汽车涡轮增压技术的研究与发展随着汽车工业的发展,汽车涡轮增压技术在提高发动机性能和燃油经济性方面发挥着重要作用。
本文将探讨汽车涡轮增压技术的研究与发展,通过分析其原理、优势和应用领域,以及未来的发展趋势。
一、涡轮增压技术原理涡轮增压技术通过利用废气能量驱动涡轮转动,进而压缩进气,提高发动机的进气量和密度。
具体而言,涡轮增压器由进气室、压气机(涡轮)、中冷器和排气管组成。
发动机排气通过排气管驱动涡轮旋转,涡轮与压气机相连,使压气机旋转并压缩进气,增加氧气含量,提高燃烧效率,进而获得更高的动力输出。
二、涡轮增压技术的优势1. 提高动力输出:涡轮增压技术能够增加发动机的进气量和密度,提高燃烧效率,从而达到更高的动力输出,使车辆具备更强的加速性能和爬坡能力。
2. 减少燃油消耗:涡轮增压技术能够充分利用废气能量,增加进气压力,使混合气更充分燃烧,提高燃烧效率,减少燃油消耗,降低尾气排放。
3. 缩小发动机尺寸:采用涡轮增压技术可以在保持动力输出的前提下,减小发动机的尺寸和重量,降低整车重量,提升车辆的操控性和燃油经济性。
三、涡轮增压技术的应用领域涡轮增压技术目前已广泛应用于汽车工业中,尤其是高性能车型和柴油发动机。
在高性能车型中,涡轮增压技术能够提供更大的动力输出,使驾驶者享受到更激动人心的驾驶体验。
在柴油发动机中,涡轮增压技术可以提高燃烧效率,降低燃油消耗和尾气排放,符合环保要求。
四、汽车涡轮增压技术的发展趋势1. 中冷技术的改进:通过改进中冷器的设计和材料,提高冷却效果,减少进气温度,实现更高的进气密度和更好的燃烧效率。
2. 双涡轮增压系统:双涡轮增压系统结合了小型涡轮和大型涡轮,能够在不同转速范围内提供更高效的增压效果,使发动机更加灵活响应不同工况需求。
3. 电动涡轮增压技术:电动涡轮增压技术通过电动机驱动涡轮,可以在低转速下提供更高的增压效果,提高发动机的起步动力和低速扭矩输出。
4. 涡轮增压技术与混合动力技术的结合:将涡轮增压技术与混合动力技术相结合,可以进一步提高发动机的燃烧效率和燃油经济性,实现更低的排放水平。
2024年汽车涡轮增压器市场发展现状

2024年汽车涡轮增压器市场发展现状摘要本文对汽车涡轮增压器市场的发展现状进行了探讨。
首先介绍了涡轮增压器的概念和原理,然后分析了汽车市场对涡轮增压器的需求和影响因素,接着讨论了汽车涡轮增压器市场的竞争格局和发展趋势。
最后总结了汽车涡轮增压器市场的发展前景并提出了一些建议。
1. 引言汽车涡轮增压器是一种利用废气动能来增加发动机进气量和提高燃烧效率的技术装置。
由于其在提升动力性能和降低排放方面的显著优势,涡轮增压器在现代汽车中被广泛应用。
本文将重点探讨汽车涡轮增压器市场的发展现状。
2. 汽车涡轮增压器的市场需求汽车涡轮增压器的市场需求主要受到以下因素的影响:2.1 燃油效率标准的提高随着全球对环境保护要求的提高,各国政府纷纷制定了更为严格的燃油效率标准。
汽车制造商为了达到这些标准,需要采用更加高效的发动机技术,而涡轮增压技术正是其中的重要一环。
2.2 动力性能的提升消费者对汽车的需求越来越多样化,逐渐从经济性向动力性能倾斜。
涡轮增压技术可以在不增加发动机排量的前提下提供更强的动力输出,满足消费者对高性能汽车的需求。
2.3 新能源汽车的发展随着新能源汽车的快速发展,对传统燃油汽车的竞争日益激烈。
为了提高传统燃油汽车的竞争力,汽车制造商将涡轮增压技术引入到传统燃油汽车中,以提高其性能和燃油经济性。
3. 汽车涡轮增压器市场的竞争格局当前,全球涡轮增压器市场竞争激烈,主要的竞争厂商有:大陆集团、博世、霍尼韦尔、岛津、曼恩和德尔福等。
这些竞争厂商通过不断改进产品性能和降低成本来争夺市场份额。
此外,随着新能源汽车市场的崛起,涡轮增压技术也得到了进一步的发展。
新能源汽车中的涡轮增压器不仅需要满足更高的性能要求,还需要更加轻薄小巧,以适应新能源汽车对整车空间的限制。
4. 汽车涡轮增压器市场的发展趋势根据市场研究和数据分析,汽车涡轮增压器市场的发展趋势主要表现为以下几个方面:4.1 小排量涡轮增压的普及化随着环保意识的增强和燃油效率标准的提高,小排量涡轮增压发动机成为了发展趋势。
内燃机两级涡轮增压技术的研究

内燃机两级涡轮增压技术的研究近年来,随着客户要求的提高,对整车动力性、经济性、舒适性提出更高的标准,同时为了兼顾日趋严格的法规要求,两级涡轮增压技术成为增压技术的研究热点和发展趋势。
论文针对某型号两级增压柴油机进行试验,结果表明,两级增压有效提高了柴油机全工况性能,尤其是低速工况及部分负荷工况的动力性和燃油经济性。
标签:两级增压;涡轮;发动机性能0 引言随着能源与环境问题日益明显,且为适应越来越严格的排放法规要求,对内燃机的动力性与经济性提出了更高的要求。
因此,内燃机节能减排是备受关注的重大科学问题,也是国家能源战略的重要环节。
通过两级涡轮增压降低内燃机的排量,是内燃机节能和减排的关键技术之一。
1 两级涡轮增压技术的研究现状两级增压系统(Two-stage System)两级增压技术将两台涡轮增压器(大小可异同、可有无放气阀、可废气涡轮或机械、电力驱动)联合运行,通过控制系统可以按不同顺序、不同比例的多种调节措施对空气进行一级或两级压缩。
某两级涡轮增压是两个WGT增压器进行串联,通过真空调节器对增压器的高、低压技术进行控制,从而满足内燃机各工况下进气量的需求。
因此,近年来两级涡轮增压成为内燃机增压领域受到关注的热点之一。
但两级增压匹配复杂且难度大,是两级增压技术研究的主要难点。
两级增压系统有大小、类型不同的两级增压器,两级增压器之间以及它们与发动机的气动联系更为复杂,对匹配提出了更高的要求。
另外,高低压两级增压器在不同发动机工况下的运行特性及变化趋势是不一致的。
2 两级增压器性能试验及验证2.1 两级增压器性能试验论文选用某型号两级涡轮增压柴油机为研究对象,发动机主要参数见下表:2.2 试验结果:(匹配两级增压器与VGT增压器的区别)2.3 试验总结从以上图示可以看出,为兼顾低速与高速的动力性,两级增压器是非常完美的一个选择。
低速段,通过增压器高压级的工作来满足动力性;高速段,通过增压器低压级的工作来满足动力性。
2024年涡轮增压系统市场调查报告

2024年涡轮增压系统市场调查报告一、引言涡轮增压系统是一种通过利用废气动能提高内燃机进气和供气效率的技术。
随着汽车行业的发展,涡轮增压系统在汽车领域中扮演着越来越重要的角色。
本文将从市场规模、市场趋势、竞争格局等方面对涡轮增压系统市场进行调查分析,为汽车制造商和投资者提供决策参考。
二、市场规模根据调查数据显示,涡轮增压系统市场在过去几年里保持了稳定的增长。
2018年,全球涡轮增压系统市场规模达到了xxx亿美元,预计到2025年将达到xxx亿美元。
亚太地区是涡轮增压系统市场的主要消费地区,占据了全球市场的25%份额。
欧美地区也有相当规模的市场份额。
三、市场趋势1.燃油经济性要求的提高:随着环保意识的加强和能源短缺问题的日益凸显,各国政府均提出了更高的燃油经济性要求。
涡轮增压系统可以通过提高发动机的效率,降低燃油消耗,满足这一需求。
2.车辆动力需求的增加:汽车消费者对动力和加速性能的需求不断增加,尤其是对高性能车型的需求。
涡轮增压系统可以通过增加发动机的输出扭矩和马力,提升汽车的动力性能,满足消费者的需求。
3.替代传统自然吸气发动机:随着涡轮增压技术的不断发展,涡轮增压系统逐渐替代了传统的自然吸气发动机。
涡轮增压系统的优势在于更好的动力性能和更高的燃油经济性,这也成为消费者选购汽车时的重要因素。
四、竞争格局涡轮增压系统市场竞争激烈,主要的竞争对手包括xx公司、xx公司和xx公司等。
这些公司拥有先进的涡轮增压技术和广泛的产品线,在全球范围内占据了重要的市场份额。
然而,随着技术的不断进步和市场的扩大,新的参与者也逐渐进入市场。
例如,许多汽车制造商开始自主研发涡轮增压系统,以降低成本并提高产品的竞争力。
五、市场前景涡轮增压系统市场具有较高的增长潜力和广阔的发展前景。
随着全球汽车市场的增长和环保要求的提高,涡轮增压系统市场有望持续保持较高的增长率。
同时,技术的不断创新和产品的不断升级也将推动市场的发展。
在未来,涡轮增压系统市场将迎来更多的机遇和挑战。
2024年涡轮增压器市场调查报告

2024年涡轮增压器市场调查报告1. 背景与目的涡轮增压器是一种可以提高内燃机输出功率和扭矩的装置。
随着汽车工业的发展,涡轮增压器在汽车行业中的应用越来越广泛。
本报告旨在对涡轮增压器市场进行调查,分析其市场规模、发展趋势、竞争格局以及影响因素,为相关企业制定发展策略提供参考。
2. 市场规模与发展趋势2.1 市场规模根据市场调研数据显示,涡轮增压器市场在过去五年内呈现稳步增长的态势。
2016年,全球涡轮增压器市场规模达到XX亿美元,到2021年预计将增至XX亿美元。
2.2 市场发展趋势2.2.1 汽车工业发展的推动随着汽车工业的快速发展,汽车动力性能要求逐渐提高,涡轮增压器作为提升发动机性能的效果显著的技术应用,市场需求持续增长。
2.2.2 环保与节能需求涡轮增压器的应用可以提高发动机的燃烧效率,减少尾气排放,符合当前环保与节能要求,受到政府和消费者的关注和支持。
2.2.3 新能源汽车与涡轮增压器随着新能源汽车的发展,涡轮增压器也在该领域得到了应用,以提高电动汽车的续航里程和动力输出。
3. 竞争格局目前涡轮增压器市场竞争比较激烈,主要的竞争对手包括BorgWarner、Honeywell、IHI和Mitsubishi等。
这些公司凭借其技术实力、生产能力和产品质量占据了市场的较大份额。
此外,还有一些小型企业在市场的一些细分领域中有一定的竞争优势。
4. 影响因素4.1 技术创新涡轮增压器市场的发展受到技术创新的驱动。
新的材料、工艺和设计在提高涡轮增压器的性能和可靠性方面起着至关重要的作用。
4.2 政策支持政府对于环保和节能的政策支持是涡轮增压器市场发展的重要推动力。
相关政策的制定和执行将直接影响市场需求量和发展方向。
4.3 消费者需求消费者对于汽车性能和燃油经济性的追求将直接影响对涡轮增压器的需求。
随着消费者对于驾驶体验的不断提升,涡轮增压器的市场需求也将呈现增长趋势。
5. 总结涡轮增压器市场在汽车工业发展、环保与节能需求以及新能源汽车等因素的推动下呈现出良好的发展态势。
2024年乘用车涡轮增压系统市场分析报告

2024年乘用车涡轮增压系统市场分析报告1. 引言本报告旨在对乘用车涡轮增压系统市场进行全面分析,包括市场规模、市场发展趋势、竞争格局和市场前景等方面进行深入研究和分析。
2. 市场规模乘用车涡轮增压系统市场在过去几年取得了快速增长,预计未来几年仍将保持稳定增长态势。
根据市场调研数据显示,乘用车涡轮增压系统市场在2020年达到X亿美元。
随着消费者对汽车性能和燃油经济性要求不断提高,涡轮增压系统的市场需求将进一步增加。
3. 市场发展趋势3.1 技术创新随着技术的进步,乘用车涡轮增压系统不断进行创新,以提高效率和性能。
目前,双涡轮增压系统和电动涡轮增压系统等新技术逐渐应用于乘用车市场,并取得了良好的市场反响。
3.2 环保要求环保要求对涡轮增压系统的发展起到了推动作用。
涡轮增压系统可以将更多的空气压缩进发动机,以增加燃料燃烧效率,减少废气排放。
随着环保法规的越来越严格,乘用车厂商将更加注重涡轮增压系统的研发和应用。
4. 竞争格局乘用车涡轮增压系统市场竞争激烈,主要厂商包括Honeywell、BorgWarner、MHI、IHI和Cummins等。
这些公司通过技术创新和市场拓展来提升自身竞争力。
此外,一些中国乘用车厂商也积极涉足涡轮增压系统领域,加剧了市场竞争。
5. 市场前景乘用车涡轮增压系统市场前景广阔,预计未来几年将继续增长。
伴随着消费者对汽车性能和燃油经济性要求的提高,涡轮增压系统的市场需求将持续增加。
技术创新和环保要求也将推动市场的发展。
此外,新兴市场和发展中国家对乘用车涡轮增压系统的需求也将增加,进一步促进市场的发展。
6. 结论乘用车涡轮增压系统市场作为一个重要的汽车零部件市场,在未来将继续保持稳定增长态势。
技术创新和环保要求将成为市场发展的重要驱动力。
在竞争激烈的市场环境下,厂商需要加强技术研发和市场拓展,以保持竞争优势。
市场前景广阔,预计未来几年将有更多的机会与挑战等待着涡轮增压系统厂商。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
车用涡轮增压技术现状及发张趋势分析自涡轮增压技术概念提出至今已有百年时间了,在这百年的时间里,涡轮增压技术经历了轴流式、径流式、混流式及配置放气阀、电机等自身的不断改进,其在航天、航海及陆地机械上得到了广泛的应用。
特别是车辆的广泛应用及当前人们对车辆节能、功率和环保要求的不断提高,为车用涡轮增压技术的应用、发展和进步提供了广阔的空间和需求。
发展背景与环境随着排放法规的日益严格和能源危机的加剧, 在满足发动机排放要求的前提下改善发动机燃油经济性显得格外迫切。
在近来各厂家采用的发动机新技术中, 增压技术当仁不让的成为了各厂家追逐的对象增压指的是能够将进人发动机气缸新鲜空气或者混合气的压力、密度提高到高于周围大气压力、密度的方法, 其可以明显地提高发动机的动力性、经济性及排放性, 并且可以降低发动机重量和尺寸( 给定功率下) 。
一般来说, 汽车的最高车速越高, 需要装备的发动机功率就越大, 那么发动机增压的意义也就越大。
增压技术对于中高级汽油机轿车来说, 是很有实际的意义。
目前, 国外有相当数量的汽油机轿车都采用了增压技术, 而在国产轿车中只有个别车型的汽油机采用增压技术, 但是国内各大汽车主机厂都在加快汽油机增压技术的开发应用。
近20年,随着涡轮增压技术的普及、深入, 有关涡轮增压方面的新技术、新工艺、新材料、新理念开始不断涌现。
可以说,正是由于各种排放、噪声法规的大量出台和人们对涡轮增压技术的更高要求,特别是涡轮增压技术对高原发动机的功率补偿,车用涡轮增压技术迎来了发展的黄金时期。
涡轮增压技术的现状传统的增压器很难在发动机高低负荷下均与之合理配合,而增压器与发动机的良好匹配是保证燃油消耗率以及排放性能的关键,因而近些年来采用各种设计理念的增压系统已经成功得到应用。
2.1.1 相继增压(STC)在研制高压比、流量的增压器同时,涡轮增压器的可靠性、寿命也不断提高,其制造工艺也相应的简化。
如ABB 采用了一种新的润滑油泵,它能利用离心力的作用分离出润滑油中的杂质,从而提高轴承的寿命。
再如三菱的 SUPER MET 涡轮增压器采用新的进气消音器后使压气机效率提高 1.5%~3.5%。
相继增压 STC 的基本原理是采用多个小流量的增压器,随着柴油机工况的提升,依次投入运行。
它改变了增压系统在低工况时废气能量不足而引起的涡轮转速下降,增压压力不足,从而引起的增压器喘振、柴油机功率下降等问题。
在柴油机额定工况下,每台增压器都在高效区运行;而在柴油机部分负荷时,减少投入使用的增压器数量,使得投入运行的增压器运行线仍处在高效区附近,从而改善柴油机的经济性及排放性能。
2.1.2 可变截面涡轮增压可变截面涡轮增压是柴油机废气通过喷嘴环时,根据涡轮增压柴油机外界负荷的变化来改变喷嘴环叶片的角度,使流入涡轮叶片的气流参数改变,通过涡轮焓降的变化实现涡轮做功的变化,进而让压气机出口的增压压力发生变化,从而使得柴油机与增压器在各工况下均有良好的匹配。
盖瑞特公司研制了变截面涡轮增压器,而且为了达到严格的排放规定,可在增压柴油机全工况范围内调节。
目前,欧美采用变截面增压器已成主流。
2.1.3 废气旁通增压系统废气旁通增压系统以柴油机低负荷为增压器匹配点,对于无法兼顾的高负荷区,通过打开废气旁通阀,释放多余废气。
这种系统因为采用较小的废气流通截面,能改善柴油机在低转速时的经济性、排放性能以及瞬态响应。
另外柴油机在高负荷时的进气压力由废气旁通阀调节,这就解决了因涡轮通流面积过小而导致的高负荷区增压压力过大而引起的爆压过高、机械负荷和热负荷过高等问题。
车用涡轮增压技术的特征总体来说,当今的车用涡轮增压技术主要具有以下5点特征:1)小型化在发动机重量及体积增加很少的情况下,发动机不需要做重大改变,即很容易提高功率20% ~50%。
由于不像机械增压时压比受到限制,故近年来高增压的趋势越来越明显。
高增压时,功率提高甚至可大于100%。
因此,采用涡轮增压技术,可在功率保持不变的前提下,大大降低发动机的整体尺寸,这对发动机及车辆的小型化、轻量化和降低成本有巨大的吸引力。
2)节能涡轮增压器的原理是利用发动机排放的废气来驱动涡轮机,涡轮机转动来带动同轴的压气机工作,压气机对将进入发动机的新鲜空气进行压缩,从而增加发动机的进气量,提高发动机的功率、机械效率和热效率,使发动机涡轮增压后耗油率可降低5% ~10%。
因此我们能用小功率的带涡轮增压器的发动机来代替大功率的自然吸气的发动机,从而达到节能的目的。
一台1. 65L排量的增压发动机的功率等于一台3. 78L排量的非增压发动机的功率[ 2 ] 。
3)环保涡轮增压器能够使发动机节能,必将降低发动机有害气体和CO2 的排放量。
但增压在汽油机和柴油机对排放的影响是有所区别的。
对汽油机来说,由于过量空气系数接近于1,增压对汽油机排放的影响局限于节能部分。
柴油机的过量空气系数本来就远远超过1,增压使柴油机的过量空气系数进一步提高,对排放产生了明显的影响。
若把自然吸气柴油机改成同样排量的增压柴油机,因其空气供应充足,碳烟和CO的排放大幅度减少;由于燃烧充分,燃烧温度升高,燃烧室的化学反应更趋强烈, HC化合物的排放也会降低。
但吸入气缸的空气量增加和燃烧室温度升高,使平均有效NOx 的排放量增加。
因增压柴油机能提高燃油经济性,有可放弃部分在燃油经济性的好处来换取全面降低排放。
同时,提高了充量温度,缩短了滞燃期,降低了燃烧噪声。
这可使重型柴油机N0x 降低80% ,微粒减少90% ,比油耗改善16%。
4)高原功率补偿在高原条件下,发动机气缸进气流量减少,降低了含氧量,使燃烧过程恶化,后燃现象加重,燃烧持续期延长,冒烟加重。
为了更好地组织燃烧,提高氧的利用率,采用涡轮增压技术,提高发动机的进气量,补偿因进气不足而损失的功率。
5)涡轮增压器与发动机多种匹配方式为了最大限度地发挥涡轮增压技术的潜力和不同目的的需求,人们研究出了多种涡轮增压器与发动机的匹配方案。
有高工况放气系统、低工况进排气旁通系统、可调涡轮喷嘴截面增压系统、电动放气涡轮增压系统、增压转换系统和带电机的涡轮增压器。
此外,还有超高增压系统(HYPERBAR) 、扫气旁通系统( SCA2BY)及谐振复合增压系统等,这些在中、小功率车用柴油机上应用不多[ 3 ] 。
2. 4 新理念新型的废气涡轮增压器以提高可靠性、可维修性和经济性为重点,采用整体集成设计结合先进的材料使增压器提高了效率,减少了系统的零部件,简化了在机器上的安装,延长了大修间隔期,减少了维修工作量及维修工时,保证在整个寿命周期更低的运行成本。
涡轮增压技术的发展与增压柴油机未来发展的要求密切相关,其主要服从于未来的排放法规要求和进一步降低燃油消耗,涡轮增压系统应有更高的热效率;在增压系统与发动机的匹配上有可能采用电子控制系统,使增压系统与燃油系统在发动机全工况内实现最佳匹配;对车用涡轮增压器将要求尺寸更小,质量更轻,效率更高,同时要求增压器有良好的可靠性,并可按发动机工况要求进行调节。
3 展望20世纪90年代以来,排放法规日趋严格,根据我国等效采用欧洲排放法规计划, 2003 年执行欧Ⅱ标准, 2010年与国际同步。
要达到上述标准,就要综合应用电子控制技术、优化设计技术、废气增压技术和排气后处理技术等,才能极大地提高内燃机的综合性能。
一般来说,在涡轮增压技术上有如下要求:欧Ⅱ标准要匹配良好的涡轮增压器并带放气阀;欧Ⅲ标准要采用可变喷嘴涡轮增压器;欧Ⅲ标准以上则要使用电控可变喷嘴涡轮增压器。
涡轮增压技术的发展与增压柴油机未来的发展密切相关,主要是满足不断严格的排放标准和提高柴油机的全工况性能,继续往高增压方向发展,在高、中、低速柴油机的发展都对增压器提出更高的要求,而单级增压受轴承及压气叶轮材料的限制,柴油机高增压系统在今后会向两级增压器方向发展。
因此对于涡轮增压器向效率高尺寸小,质量轻,可靠性高,长寿命等方向发展,增压系统将在全工况范围内与柴油机良好匹配。
随着科技的进步, 未来增压发动机的增压系统将向部件更少、体积更小、转速更高、压缩比更优的方向发展。
随着耐高温材料科技的发展以及多种新技术的应用, 增压发动机的引用也会越来越广泛, 从汽车发展中可以发现,小型化+ 小排量的增压车将成为主流另外, 国家发展改革委新修订的《产业结构调整指导目录(2 01 1年本) 》明确了汽油机增压器为汽车关键零部件, 是汽车先进技术产品,确定了增压器将是未来汽车技术的主要发展方向。
个人认为, 在今后汽车节能减排的发展道路上, 增压技术将会是各汽车主机厂的发展方向, 也将会在发动机上扮演重要角色。
尤其是涡轮增压+ 缸内直喷和小型化+ 小排量的增压发动机。
发动机组合增压废气涡轮增压(1)Ps↑→ρs ↑→pe↑→Ttq↑→Pe↑ρs ↑→ηi↑→ Ttq↑→Pe↑(2)升功率NL ↑,比质量↓(3)实现高原恢复功率(4)降低燃油消耗率ηe= ηi .ηmα↑→ηi↑→ηe↑(5)相同排量机型,增压机成本低,提高材料的利用率6)改善排放(7)减少排气噪声(排气在涡轮中进一步膨胀)非增压:排气压力=排气压力波+噪声波增压:排气压力→涡轮压力→噪声降低(但压气机扩压器亦形成噪声源)8)增压后,压缩终点的温度和压力增加,可缩短滞燃期,有利于降低燃烧噪声。
(9)采用废气涡轮增压:结构简单,安装方便,技术适用性广,从低速到高速、从二冲程到四冲程、大缸径到小缸径都可应用。
增压的代价1)机械负荷、热负荷增加,影响内燃机的可靠性;2)低速时排气能量不足,使低速扭矩受到影响;3)在涡轮增压器中,从排气能量的传递到进气压力的建立需要一定时间,使加速性变差。
4)增压发动机性能的进一步优化,受到增压器和中冷器的限制。
增压器的问题主要集中在材料、耐热性能、润滑、效率等。
中冷器要求体积小、效率高、质量轻。
目前大中型柴油机几乎100%采用涡轮增压;车用柴油机的半数及相当比例的高性能汽油机,均采用增压;增压后的功率可提高40—60%,平均有效压力可达到3MPa。
增压对于发动机强化、降低油耗和排放是十分重要而有效的技术手段。
二、车用内燃机增压发展概况增压技术是改善发动机动力性、经济性和排放性的有效途径,日益得到广泛应用。
作为提高功率的主要方法:n↑、ε↑或增大气门面积(多气门),但程度有限。
应采用增压来增加进气量。
车用内燃机要求在宽广的转速和负荷范围内运转,同时要满足其加速性和低速性能的要求,对涡轮增压器有一些特殊的要求。