汽車發(fā)動機增壓技術-展示頁
2025-05-23 07:28本頁面
【正文】 其低速轉矩特性好，但是體積大，噪聲高，安裝位置受到一定的限制。在轉子中發(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。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%。它是利用發(fā)動機排出的廢氣慣性沖力來推動渦輪室內的渦輪，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。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。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。 ? 因為機械增壓的作動原理，使其在低轉速下便可獲得增壓。 ? 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，利用引擎轉速來帶動機械增壓器內部葉片，以產(chǎn)生增壓空氣送入引擎 進氣歧管內，整體結構相當簡單，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。因此在目前的技術條件下，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。廢氣渦輪增壓發(fā)動機 一、渦輪增壓技術的基本原理 ? ： ? 渦輪增壓技術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，氣體的質量就大大增加了，這樣就可以再有限的汽缸容積內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。一般能使發(fā)動機增加輸出功率在 10%到 40%左右。 ? 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。增壓的動力輸出也與曲軸轉速成一定的比例，即機械增壓引擎的動力輸出隨著轉速的提高，也隨之增強。 ? 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。 ? 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。當發(fā)動機轉速增快，廢氣排出速度與禍輪轉速也同步增快，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。 3）氣波增壓系統(tǒng)： ? 氣波增壓器中有一個特殊形狀的轉子，由發(fā)動機曲軸帶輪經(jīng)傳動帶驅動。氣波增壓器結構簡單，加工方便，工作溫度不高，不需要耐熱材料，也無需冷卻。不太適合安裝在體積較小的轎車里面。由于柴油機的最高轉速比較低，因此多用于柴油機上。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合在一起，來解決兩種技術各自的不足，同時解決低速扭矩和高速功率輸出的問題。在低轉速時，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。機械增壓通過電磁離合器控制，它與水泵集合在一起。其發(fā)動機輸出 功率 大、 燃油消耗率 低、噪聲小，只是結構太復雜，技術含量高，維修保養(yǎng)不容易，因此很難普及。m） 功率（ kW） Be （ g/kW另外，由于發(fā)動機排量減少，整臺發(fā)動機體積、質量都會減少，這樣降低整車油耗也有利； ? 發(fā)動機采用增壓后，還可以在保證原有功率和一定轉矩下，適當降低轉速。 排氣污染和噪聲 ： ? 由于增壓柴油機有較充足的過量空氣系數(shù)，有害氣體排放量（ HC、 CO）一般為非增壓機的 1/3～ 1/2 ； ? 由于增壓適當加大了過量空氣系數(shù) Фa，使燃燒過程得到一定改善，其指示熱效率 ηi t往往也會有所提高； ? 如果采用增壓中冷技術，可顯著減少 NOx 排放 ； ? 由于增壓后，柴油機著火延遲期縮短，壓力上升率降低，可以使燃燒噪聲減少 ； ? 渦輪增壓器的設置，使進、排氣噪聲也有所減少 。 低速時，由于增壓壓力下降，轉矩 Tq 的增量明顯比高速時低，這
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