6第三章 换气机构和增压系统(12)

（3）i-g-4-2-i：扫气空气带来的可用能。

（4）e'-f'-f-e-e'：由于损失废气可用能b-e-5-b而获得的热量使废气温度升高，这样涡轮前的废气温度比等熵膨胀后的e点的温度高（以e'点来表示），由此废气得到复热回收的可用能。当然，它远小于损失掉的可用能b-e-5-b。

b-f-i-g-5-b：废气总的可用能。它包括排气阀打开时气缸中废气具有的可用能，活塞推出废气而给予的可用能以及扫气空气带来的可用能。废

能E1和E2组成：E1（b-e-5-b） 废气由压力pb降到涡轮前压力pT的可用能，或称脉冲能。E2（e-f-i-g-e） 废气由压力pT降到p0的可用能，或称定压能。

能量E1在废气总可用能E1＋E2中所占的比例（E1）随pT的不同而不同。pT低，其E1 E2

所占比例大；pT高，其所占比例小。

2．废气涡轮增压的两种基本方式

1）等压增压

（1）结构特点

柴油机所有气缸的排气管都连接于一根粗大

的排气总管，排气总管再与废气涡轮连接，如图

3-2-4所示。这样，排气总管实际上还起了稳压箱 的作用，尽管各气缸轮流排气，但进入涡轮时气图3-2-4 等压涡轮增压

体压力的波动不大。 1-柴油机；2-排气管；3-涡轮；4-压气机；5-进气管

（2）废气可用能的损失

在等压涡轮增压系统中，排气管中维持着恒定的压力pT。排气阀刚打开时，废气在超临界压差作用下，以临界速度迅速排出。当气缸内压力下降到与排气管压力差低于临界值时，排气流动变为亚临界流动。在这排气过程中废气的可用能损失主要是节流损失，它包括流出气阀的高速气流进入排气管后由于管子较粗，流速大大降低，因此大量动能通过气体分子互相撞击、摩擦和形成涡流而损失，以及废气流入排气总管时产生不可逆膨胀的损失。超临界阶段的节流作用强烈，超临界阶段的节流损失是废气可用能损失的最主要部分。亚临界阶段的节流损失数值不大。除节流损失外，还有废气在管道中流动的摩擦损失和通过排气管壁的散热损失，它们在数量上更是小部分了。

因此，在等压涡轮中可利用的能量为废气由压力pT膨胀到压力p0的可用能e'-f'-i-g-e'。实际上由于废气锅炉、烟囱有流动阻力，废气在涡轮中只能膨胀到p0' （p0'>p0），即可用能还要少些。

（3）脉冲能量E1的利用

等压增压中脉冲能量E1复热回收的比例 E1/E1很低。它随pT增加而增加。在高增压柴油机中，由于pT高，E1回收的比例也较高一些。

2）脉冲增压

采用脉冲增压的目的就是要尽可能多地利用脉冲能E1。

（1）结构特点