内燃机二级增压ppt课件.ppt

,目录,CONTENT,技术背景及意义,国内外状况,常用技术路线,主流研究方向,技术展望,技术背景及意义,技术背景,涡轮增压技术对于提高车用发动机动力性和经济性、降低发动机排放具有重要的意义。在内燃机发展历程中，涡轮增压技术的出现，大幅度提高了发动机的功率密度，并可以降低发动机燃油消耗率，被称为内燃机发展史上的第二个里程碑。随着汽车工业的快速发展，汽车排气污染已经成为影响大气质量的主要因素之一，各国均制定了越来越严格的法规来限制汽车污染物的排放，采用涡轮增压技术降低发动机的排放，正越来越受到人们的重视。,技术意义,国内外状况,国外研究现状,Overseas Research Situation,常用技术路线,常用技术路线,电辅助+涡轮增压的二级增压模式，能够消除涡轮迟滞问题。,基于VGT二级涡轮可调增压系统，主要用于海拔变化较大的地区，军事应用较多。,为解决机械增压高转速时输出功率有限，涡轮增压低转速时扭矩不足的问题，讲机械增压器和涡轮增压器串联。,针对废气涡轮增压的涡轮迟滞现象，串联一大一小两只涡轮或并联两只同样的涡轮，在发动机低转速的时候，较少的排气即可驱动涡轮高速旋转以产生足够的进气压力，减小涡轮迟滞效应。,EC2T,R2T,MC2T,TST,普通二级增压系统（TST）,优点,1、能够提供高压比、宽流量；2、有效提高柴油机进气压力 。,缺点,1、变工况适应能力不足；2、低速转矩和瞬态工况响应性较差。,机械+涡轮增压系统（MC2T）,优点,1、低速转矩足，高速功率输出大；2、不存在涡轮迟滞，瞬态响应性最好。,缺点,机械增压在增压过程中会消耗一部分发动机的功率。,电辅助+涡轮增压系统（EC2T）,优点,1、能够消除涡轮迟滞；2、可根据工况和海拔的变化精确控制增压压力。,缺点,1、电机转速不足；2、增压器轴承剧烈振动；3、电机受高排温可靠性差；4、电机变工况加速潜力不足。,基于VGT二级涡轮可调增压系统（R2T）,优点,1、大幅提高低速转矩；2、有效避免了增压器效率降低、压气机喘振、涡轮超温和超速等问题。,缺点,1、低速时，低压级涡轮做工较弱，起不到增压作用；2、不能根据海拔和工况的变化合理分配涡轮功，在高原环境下排气能量不能够得到最大化利用。,主流研究方向,电辅助+涡轮增压系统,分类,A,B,电驱动压气机增压器,电动涡轮增压器,电驱动压气机增压器,工作原理：电动增压器安装于涡轮增压器的前面, 其压气机与废气涡轮增压器的压气机组成一个二级增压系统,压气机由电子控制的电动机带动工作。当柴油机在低速区或急加速运转时, 电动增压器迅速启动开始工作 ,协助涡轮增压器增加柴油机加速初期的空气进气量 ,改善涡轮增压器响应滞后、柴油机低速扭矩不足以及烟度大等问题 ,还可提高车辆的加速能力和排放性能 ;当发动机运行在中高转速区时,电动增压器停止工作 ,此时 ,为避免产生不必要的进气阻力, 电动增压器的压气机部分被与其并联的空气管路短接, 空气由并联管路直接进入废气涡轮增压器的压气机 。,电动涡轮增压器,工作原理：当发动机工作在启动、 低速大负荷、 加速工况时 , 电控单元发出控制信号, 电机启动驱动压气机工作, 电池中储存的电能转化为压气机的动能 , 提高进气压力 , 满足发动机气缸燃烧所需的空气量要求 .当发动机转速上升到一定程度 , 压气机能够提供足够的空气时 , 电机就可以关闭或脱开.当发动机工作在高速或大负荷工况时 , 电控单元发出控制信号起动发电机 , 回收涡轮能量中的一部分通过发电机转化为电能储存在蓄电池中。,共同点：两者都需要更大的安装空间或者其他零件,区别：1、电驱动压气机增压器可以拓宽增压特性图，叶片转动惯量小，而且机械和热负荷也相对较低；2、电驱动废气涡轮增压器在可能量回收这一方面较有优势，但此功能比较复杂，其有效性仍需要验证。,技术展望,技术展望,电辅助二级增压系统应用前景巨大，尽管存在技术上的障碍 , 但是相信随着研究的进一步深化, 这些问题终究会得到解决,电辅助涡轮增压技术会越来越成熟。,