某型渦輪增壓柴油發(fā)動機特性分析研究,渦輪,增壓,柴油發(fā)動機,特性,分析研究 本科生畢業(yè)設(shè)計 (論文 )文獻綜述 設(shè)計 (論文 )題目 某型渦輪增壓柴油發(fā)動機特性分析研究 作者所在系 別 機電工程學院 作者所在專業(yè) 車輛工程 作者所在班級 者 姓 名 楊國明 作 者 學 號 201322195 指導教師姓名 臧繼嵩 指導教師職稱 實驗 師 完 成 時 間 2017 年 3 月 北華航天工業(yè)學院教務(wù)處制 說 明 1． 根據(jù)學校《畢業(yè)設(shè)計 (論文 )工作暫行規(guī)定》，學生必須撰寫畢業(yè)設(shè)計 (論文 )文獻綜述。文獻綜述作為畢業(yè)設(shè)計 (論文 )答辯委員會對學生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。 2． 文獻綜述 應(yīng)在指導教師指導下，由學生在畢業(yè)設(shè)計 (論文 )工作前期內(nèi)完成，由指導教師簽署意見并經(jīng)所在專業(yè)教研室審查。 3．文獻綜述各項內(nèi)容要實事求是，文字表達要明確、嚴謹，語言通順，外來語要同時用原文和中文表達。第一次出現(xiàn)縮寫詞，須注出全稱。 4．學生撰寫文獻綜述， 閱讀的主要參考文獻應(yīng)在 10 篇以上（ 土建類專業(yè)文獻篇數(shù)可酌減） ，其中外文資料應(yīng)占一定比例。本學科的基礎(chǔ)和專業(yè)課教材一般不應(yīng)列為參考資料。 5．文獻綜述的撰寫格式按畢業(yè)設(shè)計 (論文 )撰寫規(guī)范的要求，字數(shù)在 2000 字左右。文獻綜述應(yīng)與開題報告同時提交。 第 1 頁 共 4 頁 渦輪增壓柴油發(fā)動機特性分析 研究 的文獻綜述 摘要： 經(jīng)過多年的研究、大量新技術(shù)的應(yīng)用，柴油機最大的問題煙度和噪聲取得重大突破，達到了汽油機的水平?，F(xiàn)代的高性能柴油機由于熱效率比汽油機高、污染物排放比汽油機少 ， 作為汽車動力應(yīng)用日益廣泛 。 該論文介紹了 某型渦輪增壓柴油發(fā)動機 的 特性 ，概述了國內(nèi)外 柴油發(fā)動機的 發(fā)展情況，簡要分析其發(fā)展趨勢。 并對 某型渦輪增壓柴油發(fā)動機 的 特性 進行分析研究。 關(guān)鍵字： 柴油發(fā)動機 ； 發(fā) 展； 研究現(xiàn)狀 of of a of of a of to a to is of a of of a 、 研究柴油發(fā)動機的 科學意義及目的 發(fā)動機作為動力機械，主要為其他工作機械提供必要的動力。對汽車而言，發(fā)動機作為其心臟，其輸出特性直接影響車輛的行駛特性。因此，了解和掌握發(fā)動機的性能，對有效利用動力源，以及提高整車性能具有重要意義。而發(fā)動機的輸出特性主要通過其動力性指標、經(jīng)濟性指標以及排放性能指標等隨發(fā)動機使用工況的變化特性來表現(xiàn)出來。 所以研究發(fā)動機特性的主要目的，在于正確評價發(fā)動機的特性，為汽車或其他工作機械正確選用動力源提供依據(jù)。同時，通過對發(fā)動機特性的評價與分析，為進一步改進發(fā)動機的性 能使之與整車性能良好匹配提供有效途徑 。而柴油機作為發(fā)動機重要的一大類，也極具有研究意義。 二、 柴油發(fā)動機 的現(xiàn)狀 現(xiàn)代的高性能柴油機由于熱效率比汽油機高、污染物排放比汽油機少 ， 作為汽車動力應(yīng)用日益廣泛。西歐國家不但載貨汽車和客車使用柴油發(fā)動機，而且轎車采用柴油機的比例也相當大。最近 ， 美國聯(lián)邦政府能源部和以美國三大汽車公司為代表的美國汽車研究所理事會正在開發(fā)新一代經(jīng)濟型轎車同樣將柴油機作為動力配置。經(jīng)過多年的研究、大量新技術(shù)的應(yīng)用，柴油機最大的問題煙度和噪聲取得重大突破，達到了汽油機的水平 。 第 2 頁 共 4 頁 下面是國外 柴油機應(yīng)用的一些先進技術(shù)： 一、國外柴油機技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展 現(xiàn)代的調(diào)整高性能柴油機由于熱效率比汽油機高、污染物排放比汽油機少， 作為汽車動力應(yīng)用日益廣泛。西歐國家不但載貨汽車和客車使用柴油發(fā)動機，而且轎車采用柴油機的比例也相當大。最近， 美國聯(lián)邦政府能源部和以美國三大汽車公司為代表的美國汽車研究所理事會正在開發(fā)新一代經(jīng)濟型轎車同樣將柴油機作為動力配置。經(jīng)過多年的研究、大量新技術(shù)的應(yīng)用，柴油機最大的問題煙度和噪聲取得重大突破，達到了汽油機的水平。 下面是國外柴油機應(yīng)用的一些先進技術(shù)： (一 )共軌 與四氣門技術(shù) 國外柴油機目前一般采用共軌新技術(shù)、四氣門技術(shù)和渦輪增壓中冷技術(shù)相結(jié)合， 使發(fā)動機在性能和排放限值方面取得較好的成效，能滿足歐 3 排放限值法規(guī)的要求。四氣門結(jié)構(gòu) (二進氣二排氣 )不僅可以提高充氣效率，更由于噴油嘴可以居中布置， 使多孔油束均勻分布，可為燃油和空氣的良好混合創(chuàng)造條件 ;同時，可以在四氣門缸蓋上將進氣道設(shè)計成兩個獨立的具有為同形狀的結(jié)構(gòu)，以實現(xiàn)可變渦流。 這些因素的協(xié)調(diào)配合，可大大提高混合氣的形成質(zhì)量 (品質(zhì) )，有效降低碳煙顆粒、 放并提高熱效率。 (二 )高壓噴射和電 控噴射技術(shù) 高壓噴射和電控噴射技術(shù)是目前國外降低柴油機排放的重要措施之一， 高壓噴射和電控噴射技術(shù)的有效采用，可使燃油充分霧化，各缸的燃油和空氣混合達到最佳，從而降低排放，提高整機 (車 )性能。 (三 )增壓中冷技術(shù) 采用渦輪增壓增加柴油機的空氣量，提高燃燒的過量空氣因數(shù)是降低大負荷工況排氣煙度、 放量以及燃油消耗的有效措施。有效的空 —— 空中冷系統(tǒng)，可使增壓空氣溫度下降到 50℃ 以下，工作循環(huán)溫度的下降有助于 低排放和 下降，故目前重型車用柴油機都普遍是增壓中冷型，不僅有助于低排放而且燃油經(jīng) 濟性良好。此外，渦輪前排氣旁通閥的應(yīng)用，不僅能降低 放， 還可以改善渦輪增壓柴油機的瞬態(tài)性能和低速扭矩。 (四 )排氣再循環(huán) (術(shù)的應(yīng)用 目前發(fā)達國家先進內(nèi)燃機中普遍采用的技術(shù)，其工作原理是將少量廢氣引入氣缸內(nèi)， 這種不可再燃燒的 水蒸汽廢氣的熱容量較大，能使燃燒過程的著火延遲期增加，燃燒速率變慢， 缸內(nèi)最高燃燒溫度下降，破壞 的生成條件。 術(shù)可使機動車 放明顯降低，但對重型車用柴油機而言，目前傾向于使用中冷 術(shù)，因為其不僅能明顯降低 還能保持其他污染物的低水平。 (五 )后處理技術(shù) 柴油機后處理的目標是進一步改善 排放。 目前主要采用加裝氧化型催化轉(zhuǎn)化器和研究開發(fā) 催化轉(zhuǎn)化器以及具有良好再生能力的微粒捕集器。 柴油的生產(chǎn)和貯存條件，是保證柴油發(fā)動機 (車 )正常運轉(zhuǎn)延長使用壽命和保持低排放的重要保證。 例如瑞典的一級柴油使用中可減少 放達 54%， 放達 10%， 放減少 14%～ 47%。 發(fā)達國家已普遍使用燃料清凈劑，既能節(jié)省燃料，又能清除積碳、降低排放。 (七 )乳化柴油的應(yīng)用 第 3 頁 共 4 頁 柴油加水摻合乳化劑，使其形成較為穩(wěn)定的含水乳化柴油， 這類改進型燃料的使用可明顯降低柴油機 (車 )的排放，尤其是 前美國報道這方面進展較多，我國也在這方面進行研究，且已取得可喜進展。加水 20%乳化柴油 (70天不分層 )，在大型柴油機上 100%負載工況下，功率不減，節(jié)油明顯，動力輸出比柴油上升 且煙度和 放下降明顯。然而，盡管這項技術(shù)對低排放有好處，但其潛在的問題如水結(jié)冰、 水對發(fā)動機的腐蝕等問題尚待解決。 (八 )降低機油消耗 柴油機排放的顆粒物中，有相當一部分來自餾分較重 的機油的燃燒。 為了滿足日益嚴格的柴油機 (車 )排放限值標準的要求，必須把來自機油的燃燒降至最低限度，即在保證發(fā)動機正常運轉(zhuǎn)的前提下，最大限度地減少機油的消耗。為了降低柴油機的機油消耗， 活塞環(huán)的優(yōu)化設(shè)計和制造及缸套間的科學配置非常重要。 三、 柴油發(fā)動機 的發(fā)展趨勢 從當今世界各主要汽車與發(fā)動機公司開發(fā)的新一代柴油機的技術(shù)變化看來 ,盡管各有特點 ,但大體上反映了以下發(fā)展趨勢 : ( 1) 直噴式柴油機的比例不斷提高 ,直噴式柴油機的缸徑不斷減小。如戴姆勒 M 的 660 機 ( D / S= 65. 5 /79 3 缸 , 排量 0. 8 L) , 大眾的 ( D /S= 76. 5 /86. 4 3 缸 ,排量 1. 19 L)。 ( 2) 廣泛采用增壓、中冷與多氣門技術(shù)。柴油機氣缸內(nèi)能燃燒的燃料量取決于進入氣缸的充氣量 , 為此車用柴油機上廣泛采用了渦輪增壓與中冷技術(shù) ( T , 以及多氣門技術(shù) 。 如德國 司的 660機 ,都采用四氣門 ,以提高充氣效率 。 ( 3) 實現(xiàn)高壓噴射與 電控。 為滿足越來越嚴格的排放法規(guī) (歐 與歐 標準 ) ,噴油壓力不斷提高。目前在傳統(tǒng)的泵管嘴系統(tǒng)中 ,噴油壓力已普遍超過 100 M 新的高壓噴射系統(tǒng)中 ,噴油壓力已超過 150 M 至達到 200 M ( 4) 排氣再循環(huán) ( 排氣后處理技術(shù) (機 外凈化 )。 實現(xiàn)排氣再循環(huán)可降低 但不利于燃 油經(jīng)濟性 ,若能實現(xiàn) 卻與電控 ,則有利于改 善綜合性能。 柴油機的排氣后處理技術(shù)比汽油機困難 ,但是國外在微顆粒過濾及其再生技術(shù)與 步 ,可以滿足未來歐 排放法規(guī)的要求。 ( 5) 優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計 ,減少摩擦與附件功率損失 ,提高機械效率。 柴油機的有效效率等于指示效率與機械效率的乘積 ,因此 ,柴油機的燃油消耗率也直接受到機械效率的影響 ,國外在致力于完善缸內(nèi)工作過程的同時 ,也十分重視減少摩擦損失和提高機械 效率的研究。此外 ,以德國 M 司為代表的部分 停缸技術(shù) ( 是一種有效手段。 四、 總結(jié) 近 20年來 ,面對世界石油資源日趨枯竭給社會發(fā)展帶來的壓力 ,面對汽車保有量急劇增長對環(huán)境的影響 ,世界汽車界不停地在尋找實現(xiàn)汽 車工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的解決方法。在不斷的技術(shù)發(fā)展中 ,人們對車用柴油機及柴油車有了更新、更深入的認識 ,也為我國汽車工業(yè)發(fā)展提供了可借鑒的經(jīng)驗。 五、參考文獻 [1]陳家瑞 M]版 械工業(yè)出版社， 2005. 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