废气涡轮增压的实用性

gaokuisong1990

涡轮增压气是在任何一个工况下都起作用的，因为，压气机的涡轮每时每刻都在转。

hyjyd

废气涡轮增压技术已经很普及了，但其实用性却不尽人意，原因是只有当发动机进入一个较高的转速时，废气涡轮增压才起作用，而在人们日常行车中，发动机转速极少会高于3000转，因此涡轮机算是白装了，还徒增了故障的可能，加大了维修、保养支出。

解决之道是降低涡轮介入转速，使涡轮早早进入工况，压气机早早起作用，设想在涡轮-压气机轴间设置超越离合器，压气机轴串联高速电机，涡轮轴上串连发电机，发动机低速时由高速马达驱动压气机完成进气增压，提升低速扭矩与功率，发动机高速时由涡轮机通过超越离合器驱动压气机和发电机，发电机的作用只为能量回收，省去高压排气泄放通道。

以上设想，欢迎拍砖。

VNT

我也是初学者，对于你的想法我不敢妄加评论，我不知道你对可变截面涡轮增压器了解多少，如果了解的话，应该不会有这个想法了！

hyjyd

VNT 发表于 4-3-2012 16:10
我也是初学者，对于你的想法我不敢妄加评论，我不知道你对可变截面涡轮增压器了解多少，如果了解的话，应该 ...

可变截面涡轮增压器的对应起始工作转速（发动机转速）？
小径涡轮增压器的对应起始工作转速（发动机转速）？

hll198804

目前汽油机方面：
2000rpm时基本可以做到最大扭矩。
直喷的话，1500rpm左右基本也可以达到最大扭矩。
柴油机方面
了解不多，应该不会像楼主说的这样没用吧。气体应该是空滤之后，进入涡轮增压器，再进入气缸。无论是高转速还是低转速，涡轮都是在工作的，可能是低转速效果不明显……

hyjyd

hll198804 发表于 5-3-2012 10:17
目前汽油机方面：
2000rpm时基本可以做到最大扭矩。
直喷的话，1500rpm左右基本也可以达到最大扭矩。

最大扭矩时，是否达到涡轮增压器的介入工况？甭管是哪种涡轮增压器

hyjyd

573765027 发表于 7-3-2012 11:04
你这个有点类似于电辅助涡轮增压，楼主上面说了这么多，问题就是普通废气涡轮增压器的地工况性能恶化的问题 ...

事实上，无论哪种措施，都远未达到理想状况，电辅助可将介入工况包含整个低转速区，并避免复杂的机械构造。

涡轮侧串联发电机，利用调整发电机的负荷来控制压气机，并尽量回收废气能量，尝试取代现有发电机。

573765027

你这个有点类似于电辅助涡轮增压，楼主上面说了这么多，问题就是普通废气涡轮增压器的地工况性能恶化的问题，目前改善地工况性能恶化的问题方法很多，比如楼主说的电辅助，还有补燃，注气，还有可变截面，大小涡轮增压器相继增压以及机械增压与废气增压相结合等等混合涡轮增压方法，现在都有尝试，发展也很快。不过传统的废气涡轮如果匹配做得好，事实上也没有楼主说的那么差啦

无罪之宾

过时了，现在低速增压器已使用了

nickyfly

哥么，抄的哪个年代的资料了，谁说发动机3000转一下增压器会不介入？

hyjyd

nickyfly 发表于 8-3-2012 20:56
哥么，抄的哪个年代的资料了，谁说发动机3000转一下增压器会不介入？

介入效率呢？达到可用介入工况否？

573765027

hyjyd 发表于 12-3-2012 21:38
事实上，无论哪种措施，都远未达到理想状况，电辅助可将介入工况包含整个低转速区，并避免复杂的机械构造 ...

是的，电辅助近年来发展的很快，看得出你对这个也很感兴趣呀，主要的原因可能就是你所说的结构简单，但是电辅助有个问题就是他没有通过改变涡轮回收能量的能力，换句话说，不管怎么跟电机耦合，涡轮的膨胀比是一定的，现在从国外的经验来看，好多公司更倾向于使用动力涡轮来链接发电机，或者直接跟曲轴耦合输出扭矩，因为这样能实现所谓的高低搭配，使从废气涡轮里面出来的废气能量仍然成为可用能，这个功率可增大10%-15%,经济型还能够提高约3-5%

hyjyd

573765027 发表于 12-3-2012 23:55
是的，电辅助近年来发展的很快，看得出你对这个也很感兴趣呀，主要的原因可能就是你所说的结构简单，但是 ...

使用动力涡轮直接跟曲轴耦合输出扭矩，还是通过机械的方式，复杂性不言而喻，并且涡轮转速范围太宽，不易匹配，发电机很容易配合涡轮机的大转速变化，构造简单，因而成本低廉，电控方式远较机械方式控制便捷、准确。

感谢您的回帖，趣味就在探讨中。

573765027

hyjyd 发表于 13-3-2012 18:40
使用动力涡轮直接跟曲轴耦合输出扭矩，还是通过机械的方式，复杂性不言而喻，并且涡轮转速范围太宽，不易 ...

哥们，我觉得咱俩讨论的是两个方面了，我说的尽可能的提高效率，提高有用能，你说的结构便捷易于实现，都有可取之处，真心希望咱们的想法都能付诸于实践，也给咱们的发动机发展做点贡献吧

hyjyd

没错，你的注意力集中在能量效率方面，我更多的考虑了实施难度及成本。

从发动机的整个工况而言，涡轮增压仅重叠了中、高转速部分，我希望能在整个发动机工作转速区域都能用上增压的进气，又能将过增压的能量蓄积起来，从而达到省油的目的。

考虑到车用发动机实际运转绝大多数都在低、中速，从进气来看，电辅助增压的高转速会增加电耗，排气侧以涡轮拖动发电机获取的电量又显得太少，而采用小径涡轮能够将涡轮增压器的介入工况向发动机转速的低端延伸。另外，有了发电机的负载效应，能显著降低涡轮转速，对于涡轮增压器的延寿起到积极作用。

综合考量，综合考量。