6第三章 换气机构和增压系统(15)

（7）其它

脉冲涡轮由于间歇进气、部分进气，其叶轮叶片容易发生较强的共振，在叶片根部产生较大的附加应力。等压涡轮叶片振动则小得多。为了有效地利用废气的脉冲动能，脉冲增压对排气系统的布置、构造和加工等都有较严格的要求。如要求排气管尽量短而细、光滑且弯头少。因此脉冲增压对气口、管道的清洁程度较敏感。脉冲增压的涡轮离排气阀很近，燃气中的燃烧产物较容易污损涡轮。所以其维护管理工作量较大。

3．废气涡轮增压的其它几种方式

可见，缸数为6、9、12、18的柴油机采用脉冲增压方式，每三缸连一根排气支管，各缸扫排气可互相不干扰，保证良好的扫气；而排气能量的传递效率ηE高；又能对涡轮连续供气，涡轮效率较高，接近等压增压的涡轮效率。所以，气缸数为3的倍数时，采用脉冲增压性能很好。即使柴油机的增压度达到高增压时，其部分负荷性能好的优点仍很突出。 但缸数为4、8、16和5、7、10缸的柴油机情况就不同了，就会出现二缸接一根排气支管或一缸接一根排气支管的情况。例如四冲程4、8、16缸柴油机，为了避免扫气时受干扰，连在同一排气支管的排气间隔应大于每缸的排气时间（约240°曲柄转角），即只能把排气间隔为360°的两缸连一根排气支管，供给一个涡轮进口，这样必将有停止供气的间歇期，因此排气管在柴油机的每一循环中将发生充满、抽空的过程，使排气的超临界阶段较长，气流流经排气阀的节流损失增加；涡轮间歇进气、部分进气引起的损失也较大，涡轮效率较低；由于涡轮叶片承受周期性冲击增大，还会引起涡轮叶片的振动，容易造成疲劳断裂。这些问题在高增压时更加显著。

为了解决上述矛盾，脉冲增压技术发展中出现了其它几种

增压方式，如下面介绍的脉冲转换增压、多脉冲增压以及模件

式脉冲转换增压等。

1）脉冲转换增压

图3-2-7中，A和B为细的排气支管，每根排气支管连接两个排气期

不相重叠的气缸。A、B分别通过收缩管与混合管相连接——构成了引射

喷咀，然后再与涡轮的一个进口连接。当连接排气支管A的某缸排气阀开

启时，排气支管内压力迅速升高，形成一个压力波，减少了排气阀处的节

流损失。排气压力波很快到达收缩管。气体流经收缩管时加速进入混合管，

部分压力能转换为动能。此时接于B管的某缸正处于排气末期和扫气时期，在收缩管处的气流已经减弱，所以排气支管A来的高速气流加速了B管来的气流，使B管的收缩管口压力下降——产生一个膨胀波，使B管压力下降。即A管对B管产生引射（抽吸）作用。这有助于B管扫气缸的扫气，改善了扫气效果；减少了排气末期活塞的推出功。两股气流在混合管混合后，便较稳定连续地进入涡轮，减少了涡轮由于间歇进气引起的损失。

脉冲转换增压用于缸数为四的倍数的柴油机效果最佳。它适用于高、中速机。 图3-2-7 脉冲转换增压

2）多脉冲增压

多脉冲增压的原理和脉冲转换增压相似。图3-2-8为一台7缸柴油机多脉冲增压的排气管布置方案。它将排气不重叠的气缸连接到一根细的排气支管上，每一根排气支管通入一个收缩管，各收缩管合成一束，形成一个花瓣形多孔渐缩锥形管与带喉口的混合管相连接，各收缩管相互起引射作用，最后进入涡轮增压器，实现全周进气，提高了涡轮效率。它适用于高、中速机，气缸数不受限制。