废气涡轮增压器结构设计

中文题目：废气涡轮增压器结构设计

外文题目：Exhaust turbocharger structure design

摘要

涡轮增压器能在发动机排量不变的情况下，提高其动力性能，降低尾气排放，最初主要用于柴油发动机。最近，汽油发动机也越来越多地安装了涡轮增压器。Turbo，即涡轮增压，简称T，最早时候由瑞典的萨博（SAAB）汽车公司应用于汽车领域。现在很多人都知道了，涡轮增压简称TURBO，如果在轿车尾部看到TURBO或者T，即表明该车采用的发动机是涡轮增压发动机。这些汽车的发动机工作，是靠燃料在发动机气缸内燃烧作功，从而对外输出功率。在发动机排量一定的情况下，若想提高发动机的输出功率，最有效的方法就是多提供燃料燃烧。然而，向气缸内多提供燃料容易做到，但要提供足够量的空气以支持燃料完全燃烧，靠传统的发动机进气系统是很难完成的。

关键字：涡轮增压；气缸内燃烧；燃料

Abstract

Turbochargers can improve engines‟power performance and reduce exhaust emissions without changing their capacity.They were mainly used in diesel enginesfirstly .Turbo, namely the turbocharging, is called T, most early time (SAAB) the Car company applies by Sweden's Sabo in the automobile domain. Many people have known now, the turbocharging is called TURBO, if saw in the passenger vehicle rear part TURBO or T, namely indicated this vehicle uses the engine is the turbocharging engine. These automobile's engine work, is makes the merit depending on the fuel in the engine cylinder internal combustion, thus foreign output. In engine capacity certain situation, if wants to raise engine's output, the most effective method provides the fuel burning much. However, provides the fuel to the air cylinder in easily to do, but must provide the enough quantity the air to support the fuel to burn completely, is very difficult to complete depending on the traditional engine air intake system.

Key words: Turbo; Air cylinder internal combustion; Fuel

目录

1.废气涡轮增压概述 (1)

1.1废气涡轮增压器的背景 (1)

1.2废气涡轮增压器产业的技术发展 (2)

1.3废气涡轮增压器原理 (3)

2废气涡轮增压器压气机结构设计 (6)

2.1 压气机的结构 (6)

2.1.1进气道 (6)

2.1.2压气机叶轮 (6)

2.1.3扩压器 (7)

2.1.4压气机蜗壳 (7)

2.2 压气机的主要工作参数 (8)

2.2.1设计的原始数据 (8)

2.3离心式压气机的结构设计 (9)

2.3.1进气道 (9)

2.3.2导风轮的初步设计 (10)

2.3.3叶轮（工作轮）的初步设计 (12)

2.3.4扩压器的初步设计 (15)

2.3.5其他参数设计计算 (16)

2.3.6对初步设计进行校核 (16)

3废气涡轮结构设计 (18)

3.1废气涡轮结构 (18)

3.2工作轮结构设计 (19)

3.3相关参数设计 (20)

3.3.1设计的原始数据 (20)

3.3.2废气在单级涡轮内的膨胀过程及效率 (20)

4废气涡轮增压器主轴轴承以及其它装置的研究 (24)

4.1废气涡轮增压器主轴 (24)

4.2废气涡轮增压器主轴轴承 (24)

4.3废气涡轮增压器主轴轴承的润滑和冷却系统 (25)

4.4废气涡轮增压器密封和隔热系统 (26)

5 经济性分析 (27)

6.总结 (28)

致谢 (29)

参考文献 (30)

附录A译文························································错误！未定义书签。附录B外文文献 ··················································错误！未定义书签。

辽宁工程技术大学毕业设计(论文)

1 废气涡轮增压概述

1.1 废气涡轮增压器的背景

说到涡轮增压技术，它已经有100多年历史了。在1905年Alfred Buchi博士就申请了第一款涡轮增压器的专利——动力驱动的轴向增压器。到了1961年，小轿车开始试探性地安装增压器，但因为瞬间产生的巨大压力和热量，使安装后效果并不理想。而来自于北欧瑞典的Saab萨博公司则是第一家把涡轮增压器应用到汽车产品上的汽车制造商，1977年问世的Saab萨博99汽车，使汽车发动机在应用涡轮增压技术上，真正开始走向成熟，它的到来同时宣告了汽车产业一个新时代的诞生。涡轮增压技术改写了“排量大小决定功率”的传统概念目前，己被世人公认为内燃机技术的发展方向之一，迄今仍保持着方兴未艾的发展势头。涡轮增压是一项新技术，几十年的发展历史有力地表明，涡轮增压是提高发动机功率和改善经济性的最有效措施，也是发动机强化的必然途径，它已成为当前内燃机发展的重要方向。涡轮增压是使柴油机动力装置降低成本、缩小体积、减轻重量最成功的方法。实践证明，对于安装尺寸受限制的应用(如船舶、机车、卡车等)上是最受欢迎的，涡轮增压在降低比油耗、减少噪声以及高原性能等方面胜过非增压发动机。

60年代增压技术在中速柴油机上得到普遍应用，使强化指标有了很大提高；70年代的石油危机，又促使经济性指标(包括降低燃油耗率和使用劣质燃油)得到很大改善：80年代各国对环境污染的限制更为严格，制定了极为苛刻的环保法规，迫使柴油机制造厂商各自寻找对策以谋生存。新开发的柴油机必须在诸多方面能体现出优越性，否则就无法适应未来剧烈的市场竞争。纵观我国中速机的现状，应该说己初步具备了研究、设计和生产体系，但就总体水平而言，强化度不高，部分关键部件的可靠性尚待进一步提高，自动化程度低，减振降噪，措施尚未实际应用(但高速机上已有应用)，排放研究还处于议论阶段：整机的系列化和零部件的通用化程度较低；部分零部件如高压油泵和喷油器的偶件、调速器、轴瓦和活塞环等的制造工艺落后，质量较差，引进指标较高机型的这些零部件仍依赖进口，这些薄弱环节也限制了自行开发机型强度的提高。

增压技术由于在节能、提高功率及满足环保等方面具有无可比拟的优点而被众多柴油机所采用，而且发展越来越迅速。从发展趋势来看，增压程度越来越高，现在最大平均有效压力已超过3.0MPa这样高的平均有效压力，使得高增压柴油机出现了机械负荷和热负荷严重、低工况性能和瞬态特性变差等突出的问题，因此对增压系统提出了越来越高