汽車增壓方式有幾種

2022-01-14 00:30:00 字數 3334 閱讀 8644

1樓:化希榮欽君

1、機械增壓系統:這個裝置安裝在發動機上並由皮帶與發動機曲軸相連線,從發動機輸出軸獲得動力來驅動增壓器的轉子旋轉,從而將空氣增壓吹到進氣岐道里。其優點是渦輪轉速和發動機相同,因此沒有滯後現象,動力輸出非常流暢。

但是由於裝在發動機轉動軸裡面,因此還是消耗了部分動力,增壓出來的效果並不高。

2、氣波增壓系統:利用高壓廢氣的脈衝氣波迫使空氣壓縮。這種系統增壓效能好、加速性好但是整個裝置比較笨重,不太適合安裝在體積較小的轎車裡面。

3、廢氣渦輪增壓系統:這就是我們平時最常見的渦輪增壓裝置了,增壓器與發動機無任何機械聯絡,實際上是一種空氣壓縮機,通過壓縮空氣來增加進氣量。它是利用發動機排出的廢氣慣性衝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。

當發動機轉速增快,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動機的輸出功率。一般而言,加裝廢氣渦輪增壓器後的發動機功率及扭矩要增大20%—30%。但是廢氣渦輪增壓器技術也有其必須注意的地方,那就是泵輪和渦輪由一根軸相連,也就是轉子,發動機排出的廢氣驅動泵輪,泵輪帶動渦輪旋轉,渦輪轉動後給進氣系統增壓。

增壓器安裝在發動機的排氣一側,所以增壓器的工作溫度很高,而且增壓器在工作時轉子的轉速非常高,可達到每分鐘十幾萬轉,如此高的轉速和溫度使得常見的機械滾針或滾珠軸承無法為轉子工作,因此渦輪增壓器普遍採用全浮動軸承,由機油來進行潤滑,還有冷卻液為增壓器進行冷卻。

4、複合增壓系統:即廢氣渦輪增壓和機械增壓並用,機械增壓有助於低轉速時的扭力輸出,但是高轉速時功率輸出有限;而廢氣渦輪增壓在高轉速時擁有強大的功率輸出,但低轉速時則力不從心。發動機的設計師們於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。

這種裝置在大功率柴油機上採用比較多,汽油機上採用雙增壓系統(複合增壓系統)的車型還比較少,大眾的1.4

tsi發動機(這款發動機兼顧了低速扭力輸出和高速功率輸出。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。隨著轉速的提高,渦輪增壓器能使發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動機分離,防止消耗發動機功率)採用了了這一系統。其發動機輸出功率大、燃油消耗率低、噪聲小,只是結構太複雜,技術含量高,維修保養不容易,因此很難普及。

2樓:匿名使用者

增壓是發動機進氣形式的一種,區分於普通自然吸氣的發動機,它是將空氣事先進行壓縮,再注如氣缸,按照增壓器工作原理分為渦輪增壓和機械增壓兩種

最早出現的增壓器是安裝在航空活塞式發動機上,在發動機上加裝增壓器,對高空稀薄的空氣進行加壓,從而克服隨著海拔的提高發動機功率明顯下降的不利因素。這種問題同樣出現在汽車發動機上,當發動機高速運轉時,一個進氣行程的時間只有百分之幾秒,在這麼短的時間內吸進汽缸的空氣量遠小於汽缸的工作容積,使得汽缸內的空氣密度低於大氣密度。要提高容積效率,讓發動機的功率和扭矩輸出更高,就必須改善它的「呼吸」。

而既然每次進氣的時間無法延長了,對應的辦法就是加裝增壓器,將空氣事先加壓,然後將高壓氣體注入汽缸,使汽缸內的空氣壓力高於外界空氣壓力。增壓發動機在擁有更好的動力表現的同時燃油經濟性也是同功率級別的自然吸氣式發動機不可比擬的。

機械增壓(supercharg):同發電機、空調一樣由發動機曲軸帶動皮帶提供動力,驅動壓縮機壓縮空氣。由於發動機轉速以及皮帶輪傳動比不可能太高,所以增壓器的轉速就受到限制,產生的壓力低於1.

0kg/cm屬於低壓增壓,對於功率和扭矩的提高不是很大,但是由於其直接傳動的特性,所以動力響應比較靈敏,不存在遲滯現象。

渦輪增壓(turbo):是廢氣渦輪增壓的簡稱,增壓器有兩個相互隔絕的渦輪室,裡面的兩個渦輪同軸相連。(如圖)兩個渦輪室分別連線進氣歧管和排氣歧管,利用發動機排出的廢氣推動渦輪轉動,同時帶動另一個渦輪轉動壓縮空氣。

由於是氣體推動,所以渦輪增壓器的轉速可以輕鬆達到100,000rpm甚至更高,並且增壓壓力早已突破2.0kg/c㎡的超增壓境界,單就效率而言,渦輪增壓系統能以「倍數」來提升引擎動力輸出,在2023年f1賽車禁止使用增壓發動機之前,排量1.5升的渦輪增壓發動機可以產生1200匹的馬力!

遠遠超過了如今f1賽車3升自然吸氣式發動機的900匹馬力。

但是渦輪增壓也存在一些弊端。由於渦輪有一定的慣性,在引擎轉速較低時排出的廢氣量不足以驅動渦輪轉動,增壓器無法發揮作用。而在需要急加速時,動力輸出會出現短暫的遲滯,在起步、超車或者急加速時顯得力不從心。

於是發動機設計人員研究出了種種方法想要解決增壓遲滯問題,比如採用一大一小兩個渦輪串聯,分別在低速和高速時啟動;也有一種可變葉片角度渦輪,在低速時用比較大的迎風面而高速時將迎風面變小,等等。但是無論採用什麼樣的改進,遲滯現象至今無法徹底解決。

中冷器:是增壓系統的一部分。當空氣被高比例壓縮後會產很高的生熱量,從而使空氣膨脹密度降低,而同時也會使發動機溫度過高造成損壞。

為了得到更高的容積效率,需要在注入汽缸之前對高溫空氣進行冷卻。這就需要加裝一個散熱器,原理類似於水箱散熱器,將高溫高壓空氣分散到許多細小的管道里,而管道外有常溫空氣高速流過,從而達到降溫目的(可以將氣體溫度從150攝氏度降到50攝氏度左右)。由於這個散熱器位於發動機和渦輪增壓器之間,所以又稱作**冷卻器,簡稱中冷器。

使用注意事項:

由於渦輪增壓器經常處於高速、高溫下工作,增壓器廢氣渦輪端的溫度在600℃左右,增壓器轉子以高速旋轉,因此為了保證增壓器的正常工作,使用中應注意以下幾點:

1、不能著車就走。發動機發動後,特別是在冬季,應讓其怠速運轉一段時間,以便在增壓器轉子高速運轉之前讓潤滑油充分潤滑軸承。所以剛啟動後千萬不能猛轟油門,以防損壞增壓器油封。

2、不能立即熄火。發動機長時間高速運轉後,不能立即熄火。發動機工作時,有一部分機油供給渦輪增壓器轉子軸承潤滑和用於冷卻的。

正在執行的發動機突然停機後,機油壓力迅速下降為零,增壓器渦輪部分的高溫傳到中間,軸承支承殼內的熱量不能迅速帶走,而同時增壓器轉子仍在慣性作用下高速旋轉,因此,發動機熱機狀態下如果突然停機,會引起渦輪增壓器內滯留的機油過熱而損壞軸承和軸。所以發動機大負荷、長時間執行後,在熄火前應怠速運轉3-5min,讓增壓器轉子的轉速和溫度降下來以後再熄火。特別要防止猛轟幾腳油門後突然熄火。

4、由於增壓器經常處於高溫下運轉,它的潤滑油管線因受高溫作用,內部機油容易有部分的結焦,這樣會造成增壓器軸承的潤滑不足而損壞。因此,潤滑油管線在執行一段時間後要進行清洗。

5、經常注意檢查增壓器的運轉情況。在出車前、收車後,應檢查氣道各管的連線情況,防止鬆動、脫落而造成增壓器失效和空氣短路進入氣缸。

3樓:殳妮素清一

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