汽車發(fā)動機增壓技術(shù)(已修改)
2025-05-27 07:28 本頁面
【正文】 廢氣渦輪增壓發(fā)動機 一、渦輪增壓技術(shù)的基本原理 ? ： ? 渦輪增壓技術(shù)就是采用專門的壓氣機將氣體在進入氣缸前預先進行壓縮，提高進入氣缸的氣體密度，減小氣體的體積，這樣，在單位體積里，氣體的質(zhì)量就大大增加了，這樣就可以再有限的汽缸容積內(nèi)噴入更多的燃油進行燃燒，從而達到提高發(fā)動機功率的目的。 ? 發(fā)動機是靠燃料在汽缸內(nèi)燃燒作功來產(chǎn)生功率的，由于輸入的燃料量受到吸入汽缸內(nèi)空氣量的限制，因此發(fā)動機所產(chǎn)生的功率也會受到限制，如果發(fā)動機的運行性能已處于最佳狀態(tài)，再增加輸出功率只能通過壓縮更多的空氣進入汽缸來增加燃料量，從而提高燃燒作功能力。因此在目前的技術(shù)條件下，渦輪增壓器是惟一能使發(fā)動機在工作效率不變的情況下增加輸出功率的機械裝置。一般能使發(fā)動機增加輸出功率在 10%到 40%左右。 ? 1）機械增壓系統(tǒng)：機械增壓器采用 皮帶 與引擎曲軸皮帶盤連接，利用引擎轉(zhuǎn)速來帶動機械增壓器內(nèi)部葉片，以產(chǎn)生增壓空氣送入引擎 進氣歧管內(nèi)，整體結(jié)構(gòu)相當簡單，工作溫度界于 70℃ 100℃ ，不同于渦輪增壓器靠引擎排放的 廢氣 驅(qū)動，必須接觸 400℃ 900℃ 的高溫廢氣，因此機械增壓系統(tǒng)對于冷卻系統(tǒng)、潤滑油脂的要求與自然進氣引擎相同，機件保養(yǎng)程序大同小異。 ? 機械增壓的特性： ? 機械增壓與渦輪增壓在動力輸出上有著明顯的區(qū)別，前者有接近自然進氣的線性輸出，而后者則因為有渦輪遲滯的現(xiàn)象，動力輸出相對多一點突兀，沒那么線性。 ? 因為機械增壓的作動原理，使其在低轉(zhuǎn)速下便可獲得增壓。增壓的動力輸出也與曲軸轉(zhuǎn)速成一定的比例，即機械增壓引擎的動力輸出隨著轉(zhuǎn)速的提高，也隨之增強。因此機械增壓引擎的出力表現(xiàn)與自然氣極為相似，卻能擁有較大的馬力與扭力。 ? 城市柴油公交車有別于一般柴油客車或貨車，因為其平均車速低，基本上不會或很少達到最高車速，加上怠速時間長，起步、加速、減速頻繁，發(fā)動機工況不斷地交替變換，所以也適合采用機械增壓。由于機械增壓和渦輪增壓的性能特點在許多方面是互補的，近年來在歐美 國家 的一些高檔轎車和大功率的柴油車上，正在進行將這兩種增壓器裝在同一輛車上的試驗。 ? 2）廢氣渦輪增壓系統(tǒng)：這就是我們平時最常見的渦輪增壓裝置了，增壓器與發(fā)動機無任何機械聯(lián)系，實際上是一種空氣壓縮機，通過壓縮空氣來增加進氣量。它是利用發(fā)動機排出的廢氣慣性沖力來推動渦輪室內(nèi)的渦輪，渦輪又帶動同軸的葉輪，葉輪壓送由空氣濾清器管道送來的空氣，使之增壓進入氣缸。當發(fā)動機轉(zhuǎn)速增快，廢氣排出速度與禍輪轉(zhuǎn)速也同步增快，葉輪就壓縮更多的空氣進入氣缸，空氣的壓力和密度增大可以燃燒更多的燃料，相應增加燃料量就可以增加發(fā)動機的輸出功率。一般而言，加裝廢氣渦輪增壓器后的發(fā)動機功率及扭矩要增大 20%— 30%。 3）氣波增壓系統(tǒng)： ? 氣波增壓器中有一個特殊形狀的轉(zhuǎn)子，由發(fā)動機曲軸帶輪經(jīng)傳動帶驅(qū)動。在轉(zhuǎn)子中發(fā)動機排出的廢氣直接與空氣接觸，利用排氣壓力波使空氣受到壓縮，以提高進氣壓力。氣波增壓器結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，工作溫度不高，不需要耐熱材料，也無需冷卻。與渦輪增壓相比，其低速轉(zhuǎn)矩特性好，但是體積大，噪聲高，安裝位置受到一定的限制。不太適合安裝在體積較小的轎車里面。 目前，這種增壓器還只能在低速范圍內(nèi)使用。由于柴油機的最高轉(zhuǎn)速比較低，因此多用于柴油機上。 ? 4）復合增壓系統(tǒng)：即廢氣渦輪增壓和機械增壓并用， 機械增壓 有助于低轉(zhuǎn)速時的扭力輸出，但是高轉(zhuǎn)速時功率輸出有限；而廢氣渦輪增壓在高轉(zhuǎn)速時擁有強大的功率輸出，但低轉(zhuǎn)速時則力不從心。發(fā)動機的設計師們于是就設想把機械增壓和渦輪增壓結(jié)合在一起，來解決兩種技術(shù)各自的不足，同時解決低速扭矩和高速功率輸出的問題。這種裝置在大功率柴油機上采用比較多，汽油機上采用雙增壓系統(tǒng)（復合增壓系統(tǒng)）的車型還比較少，大眾的 TSI發(fā)動機（這款發(fā)動機兼顧了低速扭力輸出和高速功率輸出。在低轉(zhuǎn)速時，由機械增壓提供大部分的增壓壓力，在 1 500rpm時，兩個增壓器同時提供增壓壓力。隨著轉(zhuǎn)速的提高，渦輪增壓器能使發(fā)動機獲得更大的功率，與此同時，機械增壓器的增壓壓力逐漸降低。機械增壓通過電磁離合器控制，它與水泵集合在一起。在轉(zhuǎn)速超過 3500rpm時，由渦輪增壓器提供所有的增壓壓力，此時機械增壓器在電磁離合器的作用下完全與發(fā)動機分離，防止消耗發(fā)動機功率）采用了了這一系統(tǒng)。其發(fā)動機輸出 功率 大、 燃油消耗率 低、噪聲小，只是結(jié)構(gòu)太復雜，技術(shù)含量高，維修保養(yǎng)不容易，因此很難普及。 二、廢氣渦輪增壓發(fā)動機性能 1. 增壓柴油機 轉(zhuǎn)矩（ Nm） 功
范文總結(jié)相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1