汽车发动机废弃涡轮增压技术的应用与发展。内容摘要:

压气机 出口的增压压力发生变化,从而达到涡轮增压器与发动机在各工况下 的良好匹配。 可变截而涡轮增压器的原理简图如图 4所示 .由于发动机工况变化的瞬态性,因此可变喷嘴叶片调整的响应性也是可变喷嘴 汽油机增压的发展相对较晚,技术水平也落后于柴油机。 我国20 世纪 70 年代末开始研究汽油机增压,并在 CA一 lOB和 DG26100一 12 机型上取得成功。 20 世纪 80 年代末,清华、西安交大等几家高等院校和内燃机厂也相继对 49ZQ 汽油机进行增压研究川。 作为汽油机增压,除提高功率扭矩外,还用于高原上恢复功率。 由于受爆震的影响和热负荷的限制,增压度都不高,性能也不够完善,实际应用很少。 到 2020 年,只有少数车型采用增压,还没有国产增压车型。 吉林农业大学发展学院 毕业设计论文 现在,国内已开发出轿车用增压柴油机和汽油机产品,如帕萨特一领驭 、大众一速腾 1. 8T、奥迪 A6L 2. OT 等均采用了涡轮增压技术。 国内一些著名公司和院校都非常重视发动机与增压器匹配的研究。 中科院工程热物理所、清华大学、燃气涡轮研究所通过可变喷嘴涡轮增压器与发动机的匹配试验测得增压压力和排气压力值,结合发 动机结构参数,计算了发动机的流通特性,建立了可变喷嘴增压器与发动机的联合工作曲线〔 ‟〕。 对联合工作曲线的分析表明 :设计的可变喷嘴涡轮增压器与发动机匹配良好,不会出现喘振和阻塞。 由大众集团主产的、世界上首台新型带涡轮压的直喷汽油发动机已于 2020 年问世。 这款 2. 0 LFSI ( Fuel Stratified Injection,燃料分层喷射 )发动机适用于大众集团生产制造的诸多车型,如奥迪 A3,A4,A6和高尔夫 GTI等。 2. 0 L FN被评为 “2020年最有影响力的发动机 ”。 结合涡轮增压, FSI拥有性能高和油耗低的特点 [[3]0 据报道,欧洲的汽车制造商和零部件供应商正将汽油机涡轮增压器视为降低排放的有效武器,有内燃机 2020 年 2月望使该产品在欧洲的需求剧增。 通过引人涡轮增压器,汽车制造商可以提供较小排量的汽油机。 与现有的同类产品相比,这种 发动机的性能持平或更高, 而油耗量较低。 加 __七车辆质量的减轻,可帮助欧洲的汽车制造商实现他们对欧盟的保证,即 2020 年,乍辆的 COZ平均值为 163 岁 km。 博格华纳公司和霍尼韦尔公司希望到 2020 年,欧洲的汽油机中大概有 25%为涡轮增压发动机 [4]。 吉林农业大学发展学院 毕业设计论文 日本马自达汽车公司日前宣布,该公司成功开发了排量为 L的直喷式涡轮增压汽油机 13VDT,命名为 MZR2. 3 DISI TURBO,并装备在马自达 speed Atenza轿车上。 发动机的缸径为 87. 5 mm,行程 94 mm,压缩比 ,最高输出 功率为 200 kW,最大功率转速 5 500 r/min,最大扭矩 380 Nm,最大扭矩转速 3 0( 0 r/min,总排气量 L。 该发动机通过配合使用直喷系统和涡轮增压器,增大了低中速区 的扭矩,也提高了高功率输出时的动力性能。 直喷系统以最大 11. 5 MPa的高压向缸内喷射燃料,通过利用气化吸热,强化缸内冷却效果,提高了混合气体的填充效率。 通过鉴定,马自达 speed At~作为一台超低排放的汽车,其废气排放只有 2020 年日本排放标准的 75%,超过 2020 年燃油经济标准 5%。 Petit jean D, BernardinoL, Middlemass C 等学者对 10 年内批量生产涡轮增压和自然吸气的发动机 /车辆进行了比较,结果表明涡轮增压发动机带来 8%一 10%燃油经济性收益 [‟]。 经其他实验型发动枷车辆严格背对背比较得出的数据表明,涡轮增压发动机在燃油经济性方面有 18%的收益。 相同功率情况下,除了燃油经济性收益外,涡轮增压发动机在排量方面可缩小约 30%。 成本估算表明,尽管增加了涡轮增压器的成本,涡轮增压的、排量缩小的 4缸发动机可比相同功率的、相当的 (或更大的 )V6发动机节约成本 300 美元左右。 相同的基本型发动机可以涡轮增压至不同的增压度,以开发出更宽广的标定功率范围。 这种策略用相同的基本型发动机替代几个发动机系列,可以产生显著的成本效益。 吉林农业大学发展学院 毕业设计论文。 增压使压缩终了混合气的温度、压力趋于升高,致使爆燃的倾向增大。 汽油机由于受爆燃限制,压缩比较低,因而造成膨胀不充分,致使排气温度较高,热效率下降。 汽油机混合气的浓度范围窄 (过量空气系数 a二 ),燃烧时的过量空气少,造成单位数量混合气的发热量大。 同时,汽油机又不能通过提高气门重叠角加 大扫气来冷却受 热零件 (如气门、燃烧室等 ),造成汽油机在增压后的热负荷偏高。 汽油机增压后热负荷大又促使爆燃倾向的发生。 与柴油机相比,汽油机的转速范围宽,从低速到高速混合气质量流量变化大。 当节气门突然开大时,增压器响应滞后造成动力响应的滞后。 汽油机增压后发动机排气温度高,易造成增压器损坏,并出现低速时增压压力不足,高速时增压压力过高及寿命降低的情况。 吉林农业大学发展学院 毕业设计论文 五 、 结论 汽油机增压已有相当长的发展,近 30 年它被作为一种改善汽油机的燃料经济性以及减少 排气污染的手段而得到迅速发展。 同时增压作为高海拔地区功率恢复的一种措施而显示出了独特的优越性。 现代轿车发动机已普遍采用电子喷射系统,在电子控制技术及新材料的配合下,涡轮增压技术在汽油机上的应用也会日益普遍。 其中高固体份涂料因其可挥发成份少、固化速度快、施工性能好必将成为发展的趋势。 另外,环氧树脂涂料、聚氨脂涂料由于具有较高的机械强度和粘接力、加工改性易等特点,其防腐性能、应用范围也会进一步得到 提高和扩大。 吉林农业大学发展学院 毕业设计论文 〔参考文献〕 [1]贾东红,高桐生 .49ZQ 汽油机废气涡轮增压中一些问题 的探讨 .[J].小型内燃机, 1991, (6). 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Anti一 Corrosion Methods and Materials, 附录一:英文原文 Introduction As people gradually increase awareness of energy conservation, environmental protection department of the increasingly stringent emissions regulations, pressurization technology more and more in a variety of supercharged, Turbocharged useful work because they do not consume, is widely gasoline past the plateau is mainly used for cars and race cars, many countries in recent years, urban air pollution and noise pollution put forward higher requirements, thus contributing to motor gasoline turbocharger in China to address the problem of insufficient driving force of pressurized gasoline were a lot of experimental studies, and have achieved encouraging the turbocharger design, manufacturing and materials problems, so that pressurized Chai Youji to achieve high performance, and successfully applied to the trucks and small passenger testing a large number of domestic and foreign fi} JYL pleted research that used in the exhaust gas turbocharged gasoline engine with a number of advantages: ① increase engine power per liter, ② to improve lowspeed torque performance of the engine, ③ improve fuel economy performance of the engine。 ④ reduce the emission of harmful gas engine。 ⑤ reduce engine noise value。 ⑥ lower than the weight of the structure of the engine (kg / hp). Gasoline Turbocharged System Overview Equipped with a turbocharged engine of the vehicle exhaust, and its dynamic performance greatly only does it add breach of good performance, but. Also has good torque liberation of the 吉林。
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