【文章內(nèi)容簡介】 —渦輪增壓器 機(jī)械增壓 ——————機(jī)械增壓器 氣波增壓 ——————氣波增壓器 第一節(jié) 功用簡介 西安科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 西安科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 西安科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 西安科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 三種增壓類型的比較 增壓類型 特點 不足 機(jī)械增壓 有效提高發(fā)動機(jī)功率，低速增壓效果好，與發(fā)動機(jī)匹配容易，結(jié)構(gòu)較緊湊 消耗發(fā)動機(jī)功率，燃油消耗率略高 渦輪增壓 經(jīng)濟(jì)性好，降低氣體排放的噪音 低速時轉(zhuǎn)矩增加不多，瞬態(tài)響應(yīng)差，低速時加速性較差 氣波增壓 結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，低速轉(zhuǎn)矩特性好 體積大，噪音高，安裝位置受限，最高轉(zhuǎn)速低 西安科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 復(fù)合增壓系統(tǒng) 空氣 渦輪增壓 冷卻器 機(jī)械增壓 串聯(lián)式復(fù)合增壓系統(tǒng) 空氣 渦輪增壓（高速范圍內(nèi)主要作用） 機(jī)械增壓 （低速范圍起主要作用） 并聯(lián)式復(fù)合增壓系統(tǒng) 西安科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 第二節(jié) 機(jī)械增壓 機(jī)械增壓系統(tǒng) 西安科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 機(jī)械增壓 羅茨式壓氣機(jī) 曲軸帶輪 電磁離合器帶輪 傳動帶 ECU 空氣 空氣 電控汽油機(jī)機(jī)械增壓系統(tǒng)示意圖 西安科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 機(jī)械增壓器 機(jī)械增壓 西安科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 機(jī)械增壓 西安科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 機(jī)械增壓器工作原理 當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，空氣從壓氣機(jī)入口吸入，在轉(zhuǎn)子葉片的推動下空氣被加速，然后從壓氣機(jī)出口壓出。出口與進(jìn)口的壓力比可達(dá)。羅茨式壓氣機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、壽命長，供氣量與轉(zhuǎn)速成正比。 機(jī)械增壓 西安科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 機(jī)械增壓器工作原理 機(jī)械增壓 西安科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 電磁離合器 電控單元根據(jù)發(fā)動機(jī)工況的需要，發(fā)出接通或切斷電磁離合器電源的指令，以控制增壓器的工作。當(dāng)接通電源時，電磁線圈通電，主動板吸引從動摩擦片，使離合器處于接合狀態(tài)，增壓器工作。當(dāng)切斷電源時，電磁線圈斷電，主動板與從動摩擦片分開，增壓器停止轉(zhuǎn)動。 機(jī)械增壓 西安科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 第三節(jié) 渦輪增壓 單渦輪增壓 只有一個渦輪增壓器的增壓系統(tǒng)為單渦輪增壓系統(tǒng)。渦輪增壓系統(tǒng)除渦輪增壓器之外，還包括進(jìn)氣旁通閥、排氣旁通閥和排氣旁通閥控制裝置等。 西安科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 渦輪增壓 雙渦輪增壓 其中兩個渦輪增壓器并列布置在排氣管中，按氣缸工作順序把 3缸作為一組， 6缸作為另一組，每組三個氣缸的排氣驅(qū)動一個渦輪增壓器 西安科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 渦輪增壓器的結(jié)構(gòu) 車用渦輪增壓器由離心式壓氣機(jī)和徑流式渦輪機(jī)及中間體三部分組成。 渦輪增壓 西安科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 離心式壓氣機(jī) 漸擴(kuò)型流道 渦輪增壓 西安科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 動 能 壓力能 離心式壓氣機(jī)工作原理 空氣 壓氣機(jī)葉輪 葉輪周邊 擴(kuò)壓管 流速 ↑壓力 ↑溫度 ↑ 離心力 流速 ↓壓力 ↑溫度 ↑ 渦輪增壓 西安科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 徑流式渦輪機(jī) 漸縮型流道 渦輪增壓 西安科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 動 能 排氣壓力能 徑流式渦輪機(jī) 工作原理 排氣 葉片式噴管 葉輪 流速 ↑壓力 ↓溫度 ↓ 渦輪增壓 西安科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 增壓壓力的調(diào)節(jié) 在汽車渦輪增壓系統(tǒng)中設(shè)置進(jìn)、排氣旁通閥，是調(diào)節(jié)增壓壓力最簡單、成本最低而又十分有效的方法。 渦輪增壓 西安科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 排氣旁通閥 打開 關(guān)閉 部分排氣不經(jīng)過渦輪機(jī) 排氣均經(jīng)過渦輪機(jī) 壓氣機(jī)出口壓力 膜片彈簧室 連桿 上室 下室 彈簧 膜片 旁通閥工作原理 渦輪增壓 西安科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 電控排氣旁通閥 渦輪增壓 西安科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 變截面渦輪增壓器 發(fā)動機(jī)低速運行時，縮小噴管出口截面積，使噴管出口的排氣流速增大，渦輪機(jī)轉(zhuǎn)速隨之升高，增壓壓力和供氣量都相應(yīng)增加；當(dāng)發(fā)動機(jī)高速工作時，增大噴管出口截面積，使噴管出口的排氣流速減小，渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)速相對降低，這樣增壓器將不會超速，增壓壓力也不致于過高。 渦輪增壓 西安科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 渦輪增壓器的潤滑及冷卻 由于汽油機(jī)增壓器的熱負(fù)荷大，因此在增壓器中間體的渦輪機(jī)側(cè)設(shè)置冷卻水套，并用軟管與發(fā)動機(jī)的冷卻系統(tǒng)相通。冷卻液自中間體上的冷卻液進(jìn)口流入中間 體內(nèi)的冷卻水套，從冷卻 液出口流回發(fā)動機(jī)冷卻系 統(tǒng)。冷卻液在中間體的冷 卻水套中不斷循環(huán)，使增 壓器軸和軸承得到冷卻。 渦輪增壓 西安科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 1. 功用簡介 2. 傳統(tǒng)點火系的組成與工作原理 3. 點火時刻 4. 傳統(tǒng)點火系主要元件的結(jié)構(gòu) 5. 電子點火系統(tǒng) 6. 微機(jī)控制點火系統(tǒng) 7. 汽車電源 第十章 發(fā)動機(jī)點火系統(tǒng) 西安科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 第一節(jié) 功用簡介 在發(fā)動機(jī)各種工況和使用條件下，在氣缸內(nèi)適時、準(zhǔn)確、可靠地產(chǎn)生電火花，以點燃可燃混合氣，使發(fā)動機(jī)作功。 點火系統(tǒng)的功用 點火系統(tǒng)的類型 (四種 ) ?傳統(tǒng)蓄電池點火系統(tǒng) ： 以蓄電池和發(fā)電機(jī)為電源，借點火線圈和斷電器的作用，將電源提供的6V、 12V或 24V的低壓直流電轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏弘?，再通過分電器分配到各缸火花塞 。 點火線圈 分電器 火花塞 西安科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 功用簡介 ?電子點火系統(tǒng) ： 以蓄電池和發(fā)電機(jī)為電源，借點火線圈和由半導(dǎo)體器件組成的點火控制器將電源提供的低壓電轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏弘?，再通過分電器分配到各缸火花塞 西安科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 ?微機(jī)控制點火系統(tǒng) (目前最新型的點火系統(tǒng) )： 與上述兩種點火系統(tǒng)相同，不過由微機(jī)控制系統(tǒng)根據(jù)各種傳感器提供的反映發(fā)動機(jī)工況的信息，發(fā)出點火控制信號，控制點火時刻，點燃可燃混合氣。它還可以取消分電器，由微機(jī)控制系統(tǒng)直接將高壓電分配給各缸。 功用簡介 西安科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 ?磁電機(jī)點火系統(tǒng) ： 磁電機(jī)本身直接產(chǎn)生高壓電，不需另設(shè)低壓電源。與傳統(tǒng)蓄電池點火系統(tǒng)相比，磁電機(jī)點火系統(tǒng)在發(fā)動機(jī)中、高轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，產(chǎn)生的高壓電較高，工作可靠。但在發(fā)動機(jī)低轉(zhuǎn)速時，產(chǎn)生的高壓電較低，不利于發(fā)動機(jī)起動。因此磁電機(jī)點火系統(tǒng)多用于主要在高速、滿負(fù)荷下工作的賽車發(fā)動機(jī)，以及某些不帶蓄電池的摩托車發(fā)動機(jī)和大功率柴油機(jī)的起動發(fā)動機(jī)上。 點火系統(tǒng)應(yīng)在發(fā)動機(jī)各種工況和使用條件下保證可靠而準(zhǔn)確地點火。為此點火系統(tǒng)應(yīng)滿足以下基本要求： 1. 能產(chǎn)生足以擊穿火花塞兩電極間隙的 電壓 2. 電火花應(yīng)具有足夠的 點火能量 3. 點火時刻 點火系統(tǒng)的基本要求 ： 功用簡介 西安科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 第二節(jié) 傳統(tǒng)點火系統(tǒng)組成與工作原理 傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的組成 西安科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 傳統(tǒng)點火系統(tǒng)組成與工作原理 傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的工作原理 傳統(tǒng)點火系統(tǒng)工作示意圖 火花塞 點火線圈次級繞組 點火線圈初級繞組 斷電器活動觸點 斷電器固定觸點 配電器 分火頭 點火開關(guān) 斷電器凸輪 電容器 西安科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 傳統(tǒng)點火系統(tǒng)組成與工作原理 西安科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 第三節(jié) 點火時刻 發(fā)動機(jī)工作時，點火時刻對發(fā)動機(jī)的工作和性能有很大的影響。 混合氣燃燒有一定的速度，即從火花塞跳火到氣缸內(nèi)的可燃混合氣完全燃燒是需要一定時間的。雖然這段時間很短，不過千分之幾秒，但是由于發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速很高，在這樣短的時間內(nèi)曲軸卻轉(zhuǎn)過較大的角度。 活塞 活塞 活塞 活塞上止點 活塞下行 汽缸容積增大 燃燒壓力降低 發(fā)動機(jī)功率下降 氣體壓力在活塞 達(dá)到上止點后 10 ~12176。 時到達(dá)最 大值，發(fā)動機(jī)功 率高 活塞上行至 上止點前汽 缸壓力達(dá)到 最大 西安科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 點火時刻 燃燒壓力降低 上止點后達(dá)到最大值 氣體力的作用和活塞運動相反 西安科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 從點火時刻起 到 活塞到達(dá)壓縮上止點 ，這段時間內(nèi) 曲軸轉(zhuǎn)過的角度稱為 點火提前角 。能使發(fā)動機(jī)獲得最佳動力性、經(jīng)濟(jì)性和最佳排放性能的點火提前角，稱為最佳點火提前角。 點火時刻 最佳點火提前角 發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速 混合氣燃燒速度 混合氣成分 發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu) 燃燒室形狀 …… 壓縮比 西安科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 節(jié)氣門開度（不變） 發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速升高 （單位時間內(nèi)曲軸 轉(zhuǎn)過的角度增大） 適當(dāng)增大點火提前角 （混合氣燃燒速度不變） 發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速（不變） 發(fā)動機(jī)負(fù)荷增加 （節(jié)氣門開度大 混合氣燃燒速度增加） 適當(dāng)減小點火提前角 汽車運行的時候，發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷是經(jīng)常變化的，所以為了在各種工況下都能適時點火，一般都會設(shè)置隨發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速變化的離心點火提前調(diào)節(jié)器，以及隨發(fā)動機(jī)負(fù)荷變化的真空點火提前調(diào)節(jié)裝置。 點火時刻 最佳點火提前角還和所用汽油的抗爆性有關(guān)?？贡院?。點火提前角應(yīng)適當(dāng)增大。 西安科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 第四節(jié) 傳統(tǒng)點火系統(tǒng)主要元件的結(jié)構(gòu) 傳統(tǒng)點火系統(tǒng) 分電器 點火線圈 火花塞 斷電器 配電器 電容器 點火提前調(diào)節(jié)裝置 西安科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 傳統(tǒng)點火系統(tǒng)主要元件的結(jié)構(gòu) 分電器 分電器由斷電器、配電器、電容器和點火提前調(diào)節(jié)裝置等組成。 西安科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 斷電器 斷電器的功用是 周期地接通和切斷點火線圈初級繞組的電路 ，使初級電流和點火線圈鐵心中的磁通發(fā)生變化，以便在點火線圈的次級繞組中產(chǎn)生高壓電。 活動觸點臂 觸點臂彈簧片 斷電器凸輪 分電器軸 活動觸點 固定觸點 固定觸點支架 傳統(tǒng)點火系統(tǒng)主要元件的結(jié)構(gòu) 西安科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 斷電器的工作原理 斷電凸輪旋轉(zhuǎn) 觸點分開 觸點接通 觸點接通 觸點分開 …… 次級電路接通 火花塞跳火 次級電路接通 火花塞跳火 斷電凸輪旋轉(zhuǎn)一周，發(fā)動機(jī)各缸點火一次 斷電凸輪的凸棱數(shù)為多少？ 斷電凸輪的轉(zhuǎn)速為多少？ 傳統(tǒng)點火系統(tǒng)主要元件的結(jié)構(gòu) 西安科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 配電器 配電器用來將點火線圈中產(chǎn)生的高壓電，按發(fā)動機(jī)的工作次序輪流分配到各氣缸的火花塞。 分電器蓋 中心電極 分火頭 分高壓線插孔 中央高壓線插孔 傳統(tǒng)點火系統(tǒng)主要元件的結(jié)構(gòu) 西安科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 配電器工作原理 中心 電極 旁 電極 旁 電極 旁 電極 旁 電極 分火頭運動軌跡 傳統(tǒng)點火系統(tǒng)主要元件的結(jié)構(gòu) 西安科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 電容器 傳統(tǒng)點火系統(tǒng)主要元件的結(jié)構(gòu) 西安科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 點火提前調(diào)節(jié)裝置 調(diào)節(jié)斷電器觸點分開的時刻，即改變觸點與斷電器凸輪或斷電器凸輪與分電器軸之間的相對位置，便可以調(diào)節(jié)點火提前角。 調(diào)節(jié)點火提前角的方法有兩種，一是保持觸點不動，將斷電器凸輪相對于分電器軸順旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)過一個角度 θ，凸輪提前將觸點頂開，使點火提前。 另一種調(diào)節(jié)方法是凸輪不動 (不改變凸輪與軸的相對位置 )，使斷電器觸點相對于凸輪逆著旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)過一個角度 θ，也可使點火提前。 傳統(tǒng)點火系統(tǒng)主要元件的結(jié)構(gòu) 西安科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 傳統(tǒng)點火系統(tǒng)主要元件的結(jié)構(gòu) 西安科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 傳統(tǒng)點火系統(tǒng)主要元件的結(jié)構(gòu) 重塊 帶孔撥板 斷電器凸輪 軸套 離心點火提前調(diào)節(jié)裝置 西安科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 傳統(tǒng)點火系統(tǒng)主要元件的結(jié)構(gòu) 西安科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 傳統(tǒng)點火系統(tǒng)主要元件的結(jié)構(gòu) 西安科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 點火線圈 點火線圈是將蓄電池或發(fā)電機(jī)輸出的低壓電轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏弘姷纳龎鹤儔浩?，它由初級繞組、次級繞組和鐵心等組成。按其磁路的形式，可分為開磁路點火線圈