废气涡轮增压技术对汽车发动机的性能影响研究

摘要随着涡轮增压技术的不断进步，废气涡轮增压系统在汽车发动机设计中的普及日益显著。这项技术不仅显著提升了发动机的效能，包括动力输出与燃油经济性，还显著改善了环保性能，减少了尾气排放。然而，其广泛应用也带来了一些挑战，需要深入理解和解决，如热负荷、爆燃、混合气控制和匹配等问题。本课题结合汽车理论知识和实践，在充分理解和掌握废气涡轮增压技术的结构、工作原理、特点的基础上，分析了汽车发动机的缸内燃烧过程和特点，分析了废气涡轮增压技术对汽车发动机的动力性、经济性、排放、结构的影响，通过分析研究，对汽车发动机的结构配置如冷却系统与润滑系统的改进提出增加水泵流量、扩大润滑油油路，采用更精确的电控系统等：对废弃涡轮增压技术造成的负面影响提出降低压缩比的想法并详述其具体效果：对发动机关键部件的设计优化如对发动机机体、气缸盖的结构、曲轴、连杆的改进意见，包括但不限于材料的改良提议、空间的优化处理、采用更先进的设计或工艺手法如CREO软件的曲轴优化设计、连杆裂解工艺等。关键词：废气涡轮增压技术：发动机：工作原理：结构：参数AbstractWith the development of turbocharging technology,the application of exhaust gasturbocharging technology in automobile engine is more and more extensive.Exhaust gasturbocharging technology can improve the engine's power,economy and emissionperformance,but it also brings some problems,such as heat load,deflagration,mixturecontrol and matching.This thesis will combine the automobile theory knowledge and the practice,in thefull understanding and grasps the exhaust gas turbocharging technology structure,the workprinciple,the characteristic foundation,will analyze the automobile engine in-cylindercombustion process and the characteristic,understand the combustion mechanism of theengine,grasp the influence of the exhaust gas turbocharging technology on the power,economy,emission and structure of the automobile engine,for the structural configurationof automobile engine,such as the improvement of cooling system and lubrication system,it is proposed to increase the flow of water pump,enlarge the oil circuit and adopt moreaccurate electronic control system The idea of reducing the compression ratio caused bythe negative effect of the waste turbocharging technology is put forward and its concreteeffect is described in detail Design optimization of key engine components such as engineblock,cylinder head structure,crankshaft,connecting rod,including but not limited tomaterial improvement proposals,space optimization treatment,the use of more advanceddesign or process methods such as CREO software crankshaft optimization design,connecting rod cracking process.Key words:Exhaust gas turbocharging technology;Engine;Working principle;Structure;Parameters目录1绪论1.1研究背景1.2研究目的和意义1.3国内外研究现状1.4研究所用的方法.21.5本章小结…2汽车发动机的燃烧机理22.1燃料供给与混合….332.2压缩与点火….32.3燃烧过程.32.4燃烧的影响因素。42.5本章小结..43废气涡轮增压技术的结构、工作原理、特点…63.1废气涡轮增压技术的结构…63.1.1涡轮机.63.1.2压气机.73.1.3涡轮轴和中间体..73.1.4其它方面.83.2废气涡轮增压技术的工作原理3.3废气涡轮增压技术的特点.93.4本章小结.104废气涡轮增压技术对汽车发动机的性能的影响。114.1废气涡轮增压技术对汽车发动机的动力性的影响4.2废气涡轮增压技术对汽车发动机的经济性的影响4.3废气涡轮增压技术对汽车发动机的排放的影响.124.4废气涡轮增压技术对汽车发动机的结构的影响.134.5本章小结..145对汽车发动机的结构参数等方面的一些建议..155.1对汽车发动机冷却系统和润滑系统的改进建议2n454444444444444444444。5.1.1冷却系统的改进建议..155.1.2润滑系统的改进建议…155.2降低压缩比.。155.3发动机关键部件的设计优化…165.4燃烧过程的优化.185.5本章小结…18总结19参考文献.20致谢21附录I22附录Ⅱ26川1绪论1.1研究背景废气涡轮增压系统作为一种提升引擎效能的关键科技手段，其原理是借助引擎排出的废气来推动涡轮装置，实现对资源的高效循环使用并进一步增加进气的压力与浓度，由此让更多的新鲜氧气涌入汽缸内，促使燃油更完全的燃烧，强化火焰反应的效果，最终提高了引擎的动力输出。该技术在柴油机上得到了广泛应用。然而，相较于柴油机，废气涡轮增压技术在汽油机领域的应用起步较晚。近年来，随着电子控制系统和涡轮增压技术的革新性突破，这项技术在汽油机上的应用场景显著扩展利用废气涡轮增压技术，可以大幅度提高引擎的马力和扭力输送，实现对动力表现的大幅升级，有效地减小了燃料的使用量，削弱了排气的污染物释放，并且保证了车辆在低速行