汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的增壓系統(tǒng)有哪些區(qū)別?
所謂增壓就是將空氣先壓縮然后再供入氣缸,以期提高空氣密度,增加進(jìn)氣量的一項(xiàng)技術(shù)。由于進(jìn)氣量的增加,可相應(yīng)的增加循環(huán)供油量,從而增加發(fā)動(dòng)機(jī)的升功率。同時(shí),增壓不僅可以改善燃油經(jīng)濟(jì)性,而且還可以作為控制排放的有效措施之一而得到廣泛應(yīng)用。
實(shí)踐證明,在小型汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上采用渦輪增壓或機(jī)械增壓后,當(dāng)汽車以正常的經(jīng)濟(jì)車速行駛時(shí),不僅可以獲得良好的燃油經(jīng)濟(jì)性,而且還可以有效的降低有害排放物的比排放。同時(shí),由于發(fā)動(dòng)機(jī)功率增加,還可以改善車輛的加速性。
根據(jù)提高進(jìn)氣密度(增壓)的方式不同或驅(qū)動(dòng)壓氣機(jī)的方式不同,增壓發(fā)動(dòng)機(jī)分為機(jī)械增壓、廢氣渦輪増壓和氣波增壓等三種基本類型。實(shí)現(xiàn)進(jìn)氣增壓的裝置稱為增壓器。上述三種基本增壓類型所用的增壓器,分別稱為機(jī)械增壓器、廢氣渦輪增壓器和氣波增壓器。
機(jī)械增壓是一種通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸直接驅(qū)動(dòng)壓氣機(jī),以提高發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣壓力的增壓方式。機(jī)械增壓器由發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸經(jīng)齒輪增速器驅(qū)動(dòng),或由曲軸同齒形帶輪經(jīng)同步齒形帶電磁離合器驅(qū)動(dòng)。機(jī)械增壓的特點(diǎn)是能有效地提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率,與渦輪增壓相比,其低速增壓效果更好。另外,機(jī)械增壓器與發(fā)動(dòng)機(jī)容易匹,結(jié)構(gòu)也比較緊湊。但是,由于驅(qū)動(dòng)增壓器需消耗發(fā)動(dòng)機(jī)功率,因此燃油消耗率比非增壓發(fā)動(dòng)機(jī)略高。
廢氣渦輪增壓是車用發(fā)動(dòng)機(jī)廣泛采用的一種增壓方式,主要由渦輪機(jī)和壓氣機(jī)構(gòu)成。將發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣引人渦輪機(jī),利用費(fèi)氣能量推動(dòng)渦輪機(jī)旋轉(zhuǎn),由此驅(qū)動(dòng)與渦輪同軸的壓氣機(jī)實(shí)現(xiàn)增壓。廢氣渦輪增壓器與發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)機(jī)械聯(lián)系。這種增壓方式能有效地利用排氣的能量進(jìn)行增壓,所以經(jīng)濟(jì)性比機(jī)械增壓和非增壓發(fā)動(dòng)機(jī)都好,并可大幅度的降低有害氣體的排放和噪音水平;是目前市面上,各家汽車廠家使用的蕞多的一種增壓方式。但缺點(diǎn)是由于渦輪機(jī)是流體機(jī)械,而發(fā)動(dòng)機(jī)是動(dòng)力機(jī)械裝置,因此增壓發(fā)動(dòng)機(jī)低速時(shí)的轉(zhuǎn)矩增加不多,而且在發(fā)動(dòng)機(jī)工況發(fā)生變化時(shí),動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性比較差,以致汽車加速性,特別是低速加速性比較差。
氣波增壓是一種利用排氣壓力使空氣受到壓縮,以提高進(jìn)氣壓力的方式。氣波增壓方式,內(nèi)設(shè)有一個(gè)特殊形狀的氣波增壓器轉(zhuǎn)子,由發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸帶輪經(jīng)傳動(dòng)帶驅(qū)動(dòng)。在轉(zhuǎn)子中發(fā)動(dòng)機(jī)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(jìn)氣壓力。氣波增壓器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,加工方便,工作溫度不高,不需要耐熱材料,也無(wú)需冷卻。
與渦輪增壓相比,低速轉(zhuǎn)矩特性好;但是體積大,噪聲水平高,安裝位置受到一定的限制。目前,這種增壓器還只能在低速范圍內(nèi)使用。由于柴油機(jī)的蕞高轉(zhuǎn)速比較低,因此多用于柴油機(jī)上。
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