機(jī)械增壓器工作性能與實(shí)驗(yàn)研究

杜桂春

摘要：機(jī)械增壓器因?yàn)榭梢蕴岣邇?nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣密度，進(jìn)而可以提升內(nèi)燃機(jī)的功率，所以廣泛的應(yīng)用在內(nèi)燃機(jī)增壓領(lǐng)域中，成為了內(nèi)燃機(jī)增壓裝置的一種。本文主要以機(jī)械增壓器為研究對(duì)象，重點(diǎn)研究機(jī)械增壓器的工作性能與實(shí)驗(yàn)研究，印證機(jī)械增壓器的工作性能對(duì)內(nèi)燃機(jī)有什么重要影響。

關(guān)鍵詞：機(jī)械增壓器；工作性能；改進(jìn)路線；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；內(nèi)燃機(jī)

引言

工業(yè)是每個(gè)國(guó)家發(fā)展的基礎(chǔ)，世界第一次改革就是由工業(yè)引起的，它是國(guó)家發(fā)展的動(dòng)力，而機(jī)械制造則是工業(yè)不可缺少的根本。在現(xiàn)代發(fā)展中，人們總是用一句話來(lái)形容發(fā)展，只有想不到，沒有做不到。機(jī)器人曾經(jīng)只在人們幻想中出現(xiàn)的機(jī)械，在如今也逐步走向了大眾。本文主要是分析機(jī)械增壓工作性能與實(shí)驗(yàn)研究。

1.課題研究的重要意義

1.1增壓技術(shù)分類與對(duì)比

機(jī)械增壓器出現(xiàn)在1937年，第一個(gè)出現(xiàn)的名字叫做機(jī)械增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，之后再70年代后才廣泛的應(yīng)用渦輪增壓技術(shù)。按照增壓方式有以下幾類方法進(jìn)行劃分：

①按壓氣機(jī)驅(qū)動(dòng)方式的有：機(jī)械增壓、渦輪增壓、外援增壓、復(fù)合增壓、壓力波增壓（氣波增壓）、慣性增壓和氮氧增壓等。②按壓氣機(jī)類型有容積式和葉輪式兩種，其中葉輪式包括離心式和軸流式以及混流式等。③按增壓度（增壓比），使用進(jìn)口與出口壓力之間的比來(lái)劃分的。

1.2主要內(nèi)容

內(nèi)燃機(jī)的重要組成部分是增壓器，它的排量壓力等方面直接影響一輛車的各項(xiàng)指標(biāo)。莫倩我國(guó)大多數(shù)使用的是渦輪增壓方向，對(duì)機(jī)械增壓的研究比較少。本文研究的就是機(jī)械增壓器的優(yōu)勢(shì)，他顯著的性能有排量小運(yùn)轉(zhuǎn)速度低等，具有良好的應(yīng)用前景，在車輛改革內(nèi)燃機(jī)發(fā)展中具有重大意義。

2.機(jī)械增壓原理及匹配分析

2.1增壓原理

對(duì)進(jìn)入到內(nèi)燃機(jī)氣缸的空氣進(jìn)行壓縮，提高空氣質(zhì)量，壓縮空氣，產(chǎn)生足夠的充量，使得不得不高速運(yùn)轉(zhuǎn)提高內(nèi)燃機(jī)的功率。由此可以知道，提高內(nèi)燃機(jī)功率的方法是蠶蛹高速運(yùn)轉(zhuǎn)或者增壓的方法，由慣性力實(shí)現(xiàn)。

2.2內(nèi)燃機(jī)增壓過程

增壓器是以內(nèi)燃機(jī)作為動(dòng)力源，輸入空氣進(jìn)行壓縮。

2.3發(fā)展特點(diǎn)

（1）綠色化。地球只有一個(gè)，地球是我們的母親，在可持續(xù)化發(fā)展理念的不斷增強(qiáng)下，環(huán)境污染與環(huán)境保護(hù)問題越來(lái)越受到民眾的關(guān)注，保護(hù)環(huán)境這一理解深入到各個(gè)階級(jí)各個(gè)方面。怎樣做到無(wú)污染的綠色化機(jī)械制造，這是污染嚴(yán)重的現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)所需要關(guān)注的。設(shè)計(jì)綠色化制造，避免浪費(fèi)污染等問題的出現(xiàn)，這是中國(guó)現(xiàn)代化制造技術(shù)發(fā)展的問題。

（2）信息化。為了凸顯靈活性，大規(guī)模制造已經(jīng)被小批量生產(chǎn)所代替，這種制造更能適應(yīng)廣大的消費(fèi)者的需求，更具備競(jìng)爭(zhēng)力，更為企業(yè)帶來(lái)生產(chǎn)利益。以信息化帶動(dòng)工業(yè)化，提高制造業(yè)技術(shù)水平，縮短工作周期，提高機(jī)械制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。

（3）全球化。在國(guó)外先進(jìn)優(yōu)秀的機(jī)械制造企業(yè)不斷涌入中國(guó)市場(chǎng)的同時(shí)，中國(guó)的企業(yè)也在不斷的提升自身水平，積極擴(kuò)展海外市場(chǎng)，更新自身技術(shù)，以求在國(guó)際和國(guó)內(nèi)都能穩(wěn)穩(wěn)地?fù)碛幸幌?。但是這無(wú)疑是危險(xiǎn)的，雖然風(fēng)險(xiǎn)是和利益并存的，但是貿(mào)然進(jìn)取導(dǎo)致的結(jié)果弊大于利。

（4）智能化。在這個(gè)信息時(shí)代IT橫行的社會(huì)，計(jì)算機(jī)技術(shù)代替了腦力勞動(dòng)，智能化比人工化更不容易出現(xiàn)差錯(cuò)。智能運(yùn)算逐步代替腦力運(yùn)算，成為工業(yè)制造過程中的主要?jiǎng)恿?。智能運(yùn)算更容易精確，提高中國(guó)現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的精準(zhǔn)程度。

3.世界現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展與探究

3.1全球化

全球化現(xiàn)在無(wú)疑是最受關(guān)注的詞語(yǔ)，他出現(xiàn)在每個(gè)角落，成為世界發(fā)展不可缺少的趨勢(shì)，而機(jī)械增壓器技術(shù)的全球化最重要的反戰(zhàn)趨勢(shì)是機(jī)械制造業(yè)的自動(dòng)化。

3.2信息化網(wǎng)絡(luò)化

互聯(lián)網(wǎng)通訊實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)距離溝通的橋梁，壟斷了全球信息交流，在互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)普及的今天，網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)發(fā)展無(wú)疑是在各個(gè)角落被普及，這給所有的企業(yè)帶來(lái)的是革命性的變革。在網(wǎng)絡(luò)上不禁加強(qiáng)了各國(guó)之間的合作，還加強(qiáng)了技術(shù)經(jīng)驗(yàn)交流。

3.3自動(dòng)化

在研究中，人類的機(jī)器人夢(mèng)想就是把人從工作中解放出來(lái)。自動(dòng)化現(xiàn)在知識(shí)一個(gè)動(dòng)態(tài)概念，其中研究主要表現(xiàn)在制造系統(tǒng)中，為生產(chǎn)模式的制作創(chuàng)造環(huán)境。

3.4敏捷制造

敏捷制造試講所有的東西融合在一起創(chuàng)造有利的條件來(lái)做出最快速度的反應(yīng)。其宗旨在于在市場(chǎng)變動(dòng)中，最快速度的使企業(yè)做出反應(yīng)，迎合市場(chǎng)需求，最大程度保證企業(yè)利益不受損害，是占主導(dǎo)地位的總體經(jīng)營(yíng)戰(zhàn)略。敏捷制造的特點(diǎn)是制造柔性和成員合作，柔性的理解范圍包括人員、設(shè)備和軟件三個(gè)方面。

4.機(jī)械增壓器與內(nèi)燃機(jī)

4.1性能

要是內(nèi)燃機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)速度不變的情況下來(lái)提升增壓性能，有兩種方法：增大轉(zhuǎn)動(dòng)比和減小氣門重疊角。

4.2內(nèi)燃機(jī)

內(nèi)燃機(jī)是熱機(jī)的一種，能將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化機(jī)械能。一般的實(shí)現(xiàn)方式為，燃料與空氣混合燃燒，產(chǎn)生熱能，氣體受熱膨脹，通過機(jī)械裝置轉(zhuǎn)化為機(jī)械能對(duì)外做功。

4.3性能指標(biāo)

機(jī)械增壓機(jī)之本性能指標(biāo)有：溫度、流量、壓力和旋轉(zhuǎn)速度。

在對(duì)性能指標(biāo)進(jìn)行分析的時(shí)候，會(huì)有很多影響因素，其中以實(shí)際流量為例子，分析因素有四點(diǎn)：

（1）回流均壓，在排出口有時(shí)會(huì)瞬間出現(xiàn)逆流現(xiàn)象，使實(shí)際流量減小甚至出現(xiàn)負(fù)值。

（2）泄露，在密封不嚴(yán)密的轉(zhuǎn)臺(tái)下，有轉(zhuǎn)子與殼之間的縫隙產(chǎn)生的。

（3）傳熱，相當(dāng)于進(jìn)氣壓力下降。

（4）旁通，容積流量與出口壓力直接影響進(jìn)入內(nèi)燃機(jī)造成的。

4.4實(shí)驗(yàn)

建立機(jī)械增壓器的內(nèi)部泄露模型和氣脈流動(dòng)模型。在相關(guān)仿真計(jì)算下，說明內(nèi)燃機(jī)中的內(nèi)泄漏與機(jī)械增壓器內(nèi)部壓力和內(nèi)部間隙之間的比有關(guān)，在運(yùn)轉(zhuǎn)作用下有不同的差異，但是脈動(dòng)趨勢(shì)一致。所以脈動(dòng)流量影響可能是由于機(jī)械增壓器的排氣壓力與流量等工作性能產(chǎn)生的。

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