授課題目（章、節(jié)）.doc

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1、授課題目（章、節(jié)）發(fā)動機(jī)廢氣渦輪增壓授課類型理論授課時間4學(xué)時教學(xué)目的及要求1.掌握廢氣渦輪增壓機(jī)的組成、工作原理2.掌握增壓的目的與特點3.了解增壓的類型和使用保養(yǎng)常識重點難點1.掌握廢氣渦輪增壓機(jī)的組成、工作原理2.掌握增壓的目的與特點教學(xué)方法及手段理論講授法、啟發(fā)式教學(xué)法、結(jié)合教學(xué)掛圖、powerpoint演示、圖片展示、小動畫教學(xué)過程設(shè)計教學(xué)內(nèi)容、步驟、方法、手段、板書設(shè)計等教學(xué)步驟：1、組織教學(xué)2、填寫教學(xué)日志3、復(fù)習(xí)提問、引出本講教學(xué)內(nèi)容4、新課講解5、穿插提問6、歸納總結(jié)7、布置作業(yè)教學(xué)內(nèi)容：1.基本概念定義

2、、增壓的特點、評定、分類2.增壓的組成、特點與工作原理3.機(jī)械、氣波、廢氣渦輪增壓技術(shù)4.增壓機(jī)的注意事項備注作業(yè)及思考題1、增壓的目的是什么2、廢氣渦輪增壓機(jī)的組成原理（A）理論教學(xué)內(nèi)容和過程廢氣渦輪增壓利用某一種裝置對進(jìn)入氣缸的新鮮空氣進(jìn)行預(yù)先壓縮的過程稱為增壓。進(jìn)氣增壓系統(tǒng)的功用是增加進(jìn)入內(nèi)燃機(jī)氣缸的充量密度和充氣量，在燃料供給系統(tǒng)良好的配合下，可以使更多的燃料得到充分燃燒，從而達(dá)到提高內(nèi)燃機(jī)的平均有效壓力，增大功率和改善經(jīng)濟(jì)性的目的。根據(jù)所用能量的來源不同，內(nèi)燃機(jī)的增壓系統(tǒng)一般可分為三類：機(jī)械增壓系統(tǒng)，廢氣渦輪增壓

3、系統(tǒng)和復(fù)合增壓系統(tǒng)。機(jī)械增壓系統(tǒng)由柴油機(jī)通過齒輪、皮帶、鏈條等裝置驅(qū)動，將空氣壓縮后進(jìn)入氣缸。增壓機(jī)采用離心式或羅茨式壓氣機(jī)。機(jī)械增壓由于要在內(nèi)燃機(jī)上裝一套傳動機(jī)構(gòu)，不但使發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積增大；而且還要消耗一定的功率，使內(nèi)燃機(jī)經(jīng)濟(jì)性下降。增壓的壓力提高時，消耗于驅(qū)動增壓器的功率將大于內(nèi)燃機(jī)由于增壓所提高的功率，得不償失，失去了增壓的意義，逐漸被淘汰。而廢氣渦輪增壓就是利用內(nèi)燃機(jī)排氣驅(qū)動的渦輪機(jī)來驅(qū)動壓氣機(jī)，實現(xiàn)提高進(jìn)氣壓力，增加進(jìn)氣量。采用增壓技術(shù)對高原地區(qū)使用的發(fā)動機(jī)而言非常必要。在高原地區(qū)大氣壓低，空氣稀薄，導(dǎo)致發(fā)

4、動機(jī)功率下降，一般認(rèn)為海拔每升高1000米，功率下降8％～10％，燃油消耗率增加3.8％~5.5％。而裝用渦輪增壓器后，可以使發(fā)動機(jī)的功率得以恢復(fù)，油耗得到降低。一、廢氣渦輪增壓器的工作原理廢氣渦輪增壓器主要由渦輪機(jī)和壓氣機(jī)兩大部分組成，渦輪機(jī)將柴油機(jī)排氣管排出的高速廢氣的動能和壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。壓氣機(jī)則利用渦輪機(jī)輸出的機(jī)械能，把空氣的壓力提高，然后送至氣缸內(nèi)。??圖3-11廢氣渦輪增壓器的工作原理１-排氣管?2-渦輪?3-噴嘴環(huán)?4-渦輪殼?5轉(zhuǎn)子軸?6-浮子軸承?7-壓氣機(jī)葉輪?8-擴(kuò)壓器?9-壓氣機(jī)殼?10-進(jìn)氣管

5、?廢氣渦輪增壓器的工作原理如圖3―11所示。廢氣渦輪增壓器布置在排氣歧管和排氣管之間。排氣管接到增壓器的渦殼內(nèi)，柴油機(jī)排出的具有一定壓力的高溫廢氣進(jìn)入渦輪殼內(nèi)的噴嘴環(huán)。由于噴嘴環(huán)的截面積是逐漸收縮的，廢氣的壓力和溫度隨之下降，速度不斷得到提高，廢氣的動能也得到增加。高速的廢氣流按照一定的方向沖擊渦輪2，使渦輪高速旋轉(zhuǎn)。廢氣的壓力、溫度和速度越高，渦輪的轉(zhuǎn)速也越快，通過渦輪的廢氣最后排入到大氣中。由于廢氣渦輪和離心式壓氣機(jī)葉輪安裝在同一根轉(zhuǎn)子軸上，兩者同步旋轉(zhuǎn)。經(jīng)過空氣濾清器并吸入壓氣機(jī)殼體內(nèi)的空氣，被高速旋轉(zhuǎn)的壓氣機(jī)拋向葉

6、輪的邊緣，使其速度和壓力增加，并進(jìn)入擴(kuò)壓器8。擴(kuò)壓器的進(jìn)口小出口大，氣流的流速下降，壓力升高，再通過斷面由小到大的環(huán)形壓氣機(jī)殼使空氣流的壓力繼續(xù)升高，被壓縮的空氣經(jīng)進(jìn)氣管進(jìn)入氣缸，由此使發(fā)動機(jī)的充氣量得到提高，可以使柴油機(jī)得到充分燃燒，保證發(fā)動機(jī)發(fā)出更大的功率。二、徑流式廢氣渦輪增壓器的結(jié)構(gòu)廢氣渦輪增壓器根據(jù)廢氣在渦輪中的流動方向，可分為徑流和軸流兩類，車用內(nèi)燃機(jī)大多數(shù)采用徑流式渦輪增壓器。徑流式比軸流式的效率高，加速性能好、結(jié)構(gòu)簡單緊湊。進(jìn)入渦流的廢氣流多采用脈沖式，以便廢氣的能量得到充分利用。對于工作順序為1-5-3-

7、6-4-2的六缸發(fā)動機(jī)，一般1、2、3缸共用一根排氣管，沿著渦輪殼上的一條進(jìn)氣道通向半圈噴嘴環(huán)；4、5、6缸共用另一根排氣管，沿著渦輪殼上另一根進(jìn)氣道通向另半圈噴嘴環(huán)。這樣，每根排氣管里的排氣間隔相距240oCA,大于一個工作行程對應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角，使排氣互不干擾，由此可以充分利用廢氣的脈沖能量驅(qū)動渦輪。壓力脈沖高峰過后出現(xiàn)的短暫真空有利于氣缸。中間冷卻器的作用是降低進(jìn)入氣缸氣體的溫度以提高密度，增加充其量。?圖3-12廢氣渦輪增壓器1-渦輪殼?2、9-密封環(huán)?3-渦輪?4-隔熱板?5-浮動軸承?6-卡環(huán)?7-中間殼?8-壓氣

8、機(jī)后蓋板10-壓氣機(jī)葉輪?11-轉(zhuǎn)子軸?12-壓氣機(jī)殼?13-密封套?14-膜片彈簧?15-O型密封圈?16-推力軸承?圖3-12為徑流脈沖廢氣渦輪增壓器的結(jié)構(gòu)。它由渦輪殼1、中間殼7、壓氣機(jī)殼12、轉(zhuǎn)子組件和浮動軸承5等主要零件組成。壓氣機(jī)的進(jìn)口通過軟管與空氣濾清器相連，徑流渦輪增壓器多數(shù)采用軸進(jìn)氣型