废气涡轮增压和中冷为什么能提高发动机的功率？有何优、缺点？

Question

如题所述

Answer 1

利用发动机排出的废气能量，由涡轮驱动压气机工作的增压方式称为废气涡轮增压；这是当前最广泛应用的增压方式。
涡轮增压的缺点是低速时，扭矩特性线不理想,对负荷变化所需的反应时间长。（P162）
增压中冷技术：增压空气温度增加，在柴油机中引起增压条件下进气密度减小，即在保持不变过量空气系数a下，意味着功率下降，不然需要进一步提高增压压力，但柴油机机械负荷又要增加。虽然气缸内工质温度提高有利于柴油机的燃烧，但却使燃烧室内受热零件的热负荷增加，排温过高，NOx增加。汽油机中增压温度升高，除与柴油机一样功率下降外，最主要的是爆震倾向增加。一般，当增压空气的压力超过0.15MPa时，就值得采用中冷。解决空气温度过高的办法就是采用中冷器冷却增压后的空气。增压空气温度每降低20K，涡轮前的废气温度约可降低20K，燃油消耗率可减少3g/kW.h。
内燃机增压的优缺点
优点：1、改善了发动机性能：提高了内燃机机械效率；提高了内燃机的指示热效率；改善了燃烧过程。2、增加了发动机的比功率；3、扩大了内燃机高原适应性；4、有利于降低有害气体的排放。
缺点：增加了柴油机的机械负荷；增加了柴油机的热负荷。增加了发动机的体积