涡轮增压发动机技术推进节能环保

涡轮增压发动机技术推进节能环保

陈小勇

34290119791127**** 安徽中鼎流体系统有限公司

摘要：本文针对增压发动机工作原理、增压器旁通控制技术、节能减排效用情况等内容展开分析，通过研究做好油封保养工作、优化涡轮增压散热过程、改进涡轮结构体系等措施，其目的在于提升涡轮增压发动机技术应用价值，减少车辆污染物的排放量。

关键词：涡轮增压发动机技术；油封保养；涡轮结构体系

随着人们环境保护和节约能源意识的增强,对汽车的节能减排要求越来越高。涡轮增压技术既是减少废气排放的有效措施,又可提高发动机功率、节约能源,从而被越来越多地应用到汽车发动机中。从目前的使用情况来看，其还具备了一定的发展空间，基于此对于系统展开综合性分析，同时提出可靠的改进措施，以确保系统运行状态的稳定性。

1、涡轮增压发动机概述

1.1增压发动机工作原理

该技术在应用过程中，其主要目的是用来提高发动机的进气能力，在具体应用中，其主要是由涡轮与压缩机构成。在发动机排出废气之后，该技术能够将废气中携带的静压能直接转换为动能，随后利用动能来推动涡轮叶片，使其可以保持高速旋转的状态，此时压缩机叶轮中会以同样高速旋转的状态来产生虹吸作用，可以将新鲜空气借助空气滤清器直接压缩到机壳当中，等待其冷却之后推入到气缸当中，因为气体经过了再次压缩，其密度较大能够有效提升发动机燃烧效率，而且使用的气体总量较少，能够起到良好的减排作用。

1.2增压器旁通控制技术

该技术在应用过程中是指，在压缩机内部压力达到一定数值之后，此时所产生的高压空气压力，会推动排气涡轮端口处的卸压阀门，促使其被打开，此时的一部分废气会直接通过此渠道排放到大气当中，同时也会降低转子运行时的速度，而且还会在很大程度上降低进叶轮的具体转速，使压缩机内的压力也得到降低。经过该技术的控制，其主要目的在于如果发动机在运行过程中出现了低速运行或怠速运行的情况，此时产生的气体可以同构旁通阀流往到外界，而且在发动机速度增加的情况下，也可以对压缩机内部的气体压力进行提升，使其可以确保发动机工作状态的稳定性。

1.3节能减排效用分析

1.3.1节能性

上文中已经提到，涡轮增压器在使用过程中的主要原理是将废气中携带的静压能直接转换为动能，随后利用动能来推动涡轮叶片，使其可以保持高速旋转的状态，并以此为基础来完成新鲜空气的置换，提高压缩机空气补充的充足性。在具体的应用过程中，同比传统的发动机设备，此结构在应用过程中，其耗油率可以下降5%～ 10%，具备较强的节能性特点。据相关数据表明，在同等功率的发动机设备中，使用涡轮增压的车辆，其1.65 L排量便可以满足常规状态下3.78 L排量车辆的基础需求，由此可见，涡轮增加发动机技术的使用，具备了很强的节油性。

1.3.2减排性

根据1.3.1中的内容可以了解到，涡轮增压机械具备了很强的节油性，相对应的在使用过程中，其可以有效降低有害气体或者二氧化碳气体的排放。但是汽油机和柴油机之间存在着相对较大的区别，在汽油机使用过程中，因为其过量空气系数和数值1非常接近，这也意味着在使用过程中，增压所带来的影响性主要集中于节能这一环节，减排方面相对较弱。而柴油机使用过程中，其过量空气系数大于数值1，这也意味着在使用过程中，增压所带来的影响性除了节能这一内容外，还会带来较强的减排特征，而且燃烧过程中所产生的污染物总量也有所减少，从而提升了结构应用过程的可靠性。

2、涡轮增压发动机技术的优化建议

2.1做好油封保养工作

在涡轮增压发动机使用过程中，油封属于非常重要的组成部件，其位于涡轮机和进气管之间，负责密封两者之间的间隙，从而避免严重漏油问题的出现，同时也会对机油造成较大损耗，增加机械设备的损坏风险。在具体的养护工作中，油封属于易损类零件，除了加强日常巡视管理外，在实际应用中还可以借助大数据技术来建立易损件数据库，对于油封使用年限、起始时间、终止时间等内容进行记录，定期对油封进行更换，以确保油封的应用效果。另外，对于车辆中所添加的机油质量也需要做好控制管理工作，从而确保涡轮增压发动机具备良好的应用状态，提升系统运行过程的稳定性^[1]。

2.2优化涡轮增压散热过程

在最初推广涡轮增压发动机技术时，其系统内部没有携带制冷系统，在运行过程中经常面临散热性能较差的情况。基于此情况在对其进行改进时，可以利用汽车上自带的小型水泵来进行水冷散热，以此来降低发动机运行温度。结合目前的车辆行驶状态，需要在原来的设计基础上，增加独立散热系统的设计，将发动机系统和循环水泵系统关联在一起，使其单独供给发动机散热，这样也可以有效避免车辆在熄火之后所带来的损害，而且利用单独的散热系统还可以加强结构的散热效果，从而起到延长涡轮增压器使用寿命的作用^[2]。

2.3

改进涡轮结构体系

通过改进涡轮结构体系，能够进一步提升其节能环保应用特性，从而减少设备运行延迟的问题。延迟问题出现的主要原因在于涡轮在运行期间存在一定的滞后性，例如，在驾驶员踩油门时，受到反应延迟问题的影响，很容易造成驾驶员体验度较差的情况。对此，在进行结构体系优化时，经常使用到的应用措施便是缩减涡轮结构尺寸，同时在原始基础上采用双涡轮结构来作为系统中的主要内容，这样也可以更好地来解决延迟性问题，并且也可以借此来提高用户的服务体验度，使涡轮结构可以及时做出反应，提升该过程的自然性^[3]。

3、结束语

综上所述，随着科技的进步,目前涡轮增压器已经变得部件更少,体积更小,转速更高,空气压缩比更优。现阶段,欧洲装备涡轮增压器的汽车发动机已经占到汽车市场的绝大部分,汽车涡轮增压发动机已经成为提高动力性能的主流方向。而且涡轮增压器在不断改善汽车性能的同时,也将为环境保护做出更多的贡献，优化其性能参数对于提升车辆节能性有着积极地作用。

参考文献：

[1]唐海国,毛磊,张光亚,彭婧.发动机涡轮增压器及催化器周边的热害分析[J].车辆与动力技术,2020(04):39-43.

[2]曲兴年,汤书芳,周明胜,杨国娟.浅析发动机与涡轮增压器匹配性能的模拟计算[J].内燃机与配件,2020(23):120-121.

[3]栗晓东.论涡轮增压发动机的检修及保养[J].内燃机与配件,2020(20):111-112.