车用涡旋增压器与发动机匹配特性研究

发布时间：2022-12-23 23:29

　　为了提高我国城市道路交通条件下的轻型车用动力——中、小排量汽油机的动态性能,本文在分析和比较各种增压系统特性的基础上,论证了采用涡旋增压系统作为城市工况下轻型车用动力增压系统的必要性和可行性。 本文以TU5JP/K自然吸气式汽油机为例,对新型的车用机械式增压系统——涡旋增压器与发动机的匹配理论计算、涡旋增压器的结构设计进行了研究。 首先,对涡旋增压器的性能进行了分析。根据涡旋增压器工作时的特点,对增压器的热力学和传热进行了分析,讨论了能量方程、理论压缩循环、工作腔和背压腔的传热;对涡旋增压器的几何特性进行了分析,包括涡旋型线及方程,工作腔容积,容积比和压力比,泄漏线长度;并讨论了增压器工作时的受力情况,分别确定了它所受轴向气体力F_a,切向气体力F_t以及径向气体力F_r的方向和大小的计算方法。 其次,对增压系统进行涡旋增压器和发动机的匹配理论计算。选择合适的增压度和发动机的一些指标参数,在发动机的中、低转速范围内考察发动机所需的空气流量,分析发动机的转速与空气流量之间的关系。在此基础上,对发动机和涡旋... 

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 前言
    1.1 发动机增压的目的和作用
    1.2 涡旋增压器的发展概述
    1.3 涡旋增压器的结构原理及特点
        1.3.1 涡旋增压器的结构、原理
        1.3.2 涡旋增压器的结构特点
    1.4 汽油机增压
    1.5 内燃机增压方式及其性能比较
    1.6 课题研究来源
    1.7 本课题的主要研究内容
    1.8 本文的创新点
    1.9 本章小结
第二章 涡旋增压器的性能分析
    2.1 涡旋增压器的热力学过程分析
        2.1.1 涡旋增压器的能量方程
        2.1.2 涡旋增压器的理论压缩循环
    2.2 涡旋增压器的传热过程分析
    2.3 涡旋增压器的几何特性分析
        2.3.1 涡旋型线及方程
        2.3.2 工作腔几何容积
        2.3.3 内容积比和内压力比
        2.3.4 泄漏线长度
    2.4 涡旋增压器的力学特性分析
        2.4.1 增压器切向气体力的分析
        2.4.2 增压器径向气体力的分析
        2.4.3 增压器轴向气体力的分析
    2.5 本章小结
第三章 增压器与发动机匹配空气流量的计算
    3.1 发动机的工作原理及指标参数
        3.1.1 发动机的工作原理
        3.1.2 发动机的理论工作参数
    3.2 增压发动机空气流量的计算
        3.2.1 增压空气流量的计算
        3.2.2 TU5JP/K增压发动机空气流量的确定
    3.3 空气流量对增压器与发动机匹配的影响
    3.4 本章小结
第四章 增压器与发动机匹配增压压力的计算
    4.1 增压压力的计算
        4.1.1 增压器发动机压力的计算
        4.1.2 增压器与发动机匹配时增压压力的计算
    4.2 增压压比对增压器与发动机匹配的影响
    4.3 增压器与发动机的匹配要求
    4.4 本章小结
第五章 涡旋增压器的设计
    5.1 车用涡旋增压器涡旋型线的选择
        5.1.1 涡旋增压器型线的选择原则
        5.1.2 圆渐开线的选择
    5.2 涡旋型线几何参数的关系
    5.3 涡旋增压器的基本结构
    5.4 涡旋增压器的结构设计
        5.4.1 设计工况点的确定
        5.4.2 增压器和发动机匹配时吸气容积的确定
        5.4.3 增压器的基本结构设计
    5.5 本章小结
第六章 涡旋增压器与发动机匹配的调整
    6.1 发动机进气中冷
    6.2 部分负荷时供气量的调节
    6.3 进排气系统
        6.3.1 进排气支管
        6.3.2 配气定时
    6.4 燃料供给系统
    6.5 压缩比的调整
    6.6 润滑系统
    6.7 增压器在发动机上安装
    6.8 本章小结
第七章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 关于涡旋增压器结构设计的一些建议和设想
    7.3 课题后续研究工作展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间所发表的论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]双端面机械密封在涡旋式天然气压缩机中的应用[J]. 李超,刘振全,赵荣珍.  流体机械. 2005(07)
[2]机械增压器的研究现状与开发建议[J]. 刘厚根.  车用发动机. 2004(05)
[3]涡旋压缩机渐开线和圆弧组合型线的设计计算[J]. 王君,刘振全,李超.  流体机械. 2004(10)
[4]柴油机增压技术的发展[J]. 洪超.  农业机械化与电气化. 2004(03)
[5]废气涡轮增压器[J]. 李建兴 ,杨军喜.  农机使用与维修. 2003(06)
[6]涡旋压缩机型线的误差灵敏度与径向啮合间隙的相关分析[J]. 樊灵,靳春梅,屈宗长,孙国基.  机械工程学报. 2003(04)
[7]一种新型涡旋型线的几何理论研究[J]. 王国梁,李连生,张薇,束鹏程.  西安交通大学学报. 2003(05)
[8]车用涡旋增压器型线参数的优化计算[J]. 孟铭,倪计民.  同济大学学报(自然科学版). 2003(03)
[9]德国大众汽车公司TDI1.9L增压中冷轿车柴油机性能试验研究[J]. 敬章超 ,姚春德 ,刘应龙 ,刘文胜.  小型内燃机与摩托车. 2002(05)
[10]涡旋增压技术在轻型车用发动机上的应用优势[J]. 孟铭,倪计民,周奇.  车用发动机. 2002(03)

硕士论文
[1]双头涡旋齿涡旋压缩机动力特性研究[D]. 高艳.兰州理工大学 2005



本文编号：3725613