第七章车用发动机的增压系统

1、1第七章第七章 车用发动机的车用发动机的增压系统增压系统2增压：将空气预先压缩然后再供入气缸，提高空气密度，增加进气量。发动机增压功用：将空气预先压缩后供入气缸，以提高空气密度、增加进气量。进气量增加，可增加循环供油量，从而增加发动机功率。可以得到良好的加速性。可以改善燃油经济性。根据增压的方式，分为：机械增压 废气涡轮增压 气波增压3特点：机械增压能有效地提高发动机功率，与涡轮增压相比，其低速增压效果更好。另外，机械增压器与发动机容易匹配，结构也比较紧凑。但是，由于驱动增压器需消耗发动机功率，因此燃油消耗率比非增压发动机略高。由发动机曲轴经齿轮增速器驱动由曲轴齿形传动带轮经齿形传动带及电磁离

2、合器驱动4结构：利用废气涡轮机，带动与其同轴安装的压气机叶轮工作，新鲜空气在压气机内增压后进入气缸。特点：涡轮增压的优点是经济性比机械增压和非增压发动机都好，并可大幅度地降低有害气体的排放和噪声水平。涡轮增压的缺点是低速时转矩增加不多，而且在发动机工况发生变化时，瞬态响应差，致使汽车加速性，特别是低速加速性较差。5机械增压机械增压涡轮增压涡轮增压复合增压结构：机械增压与涡轮增压适当结合。串联复合增压：在这种增压系统中，空气先经机械增压器增压，再经涡轮增压器，进入中间冷却器降温。这种增压方式主要用于高增压发动机上。并联复合增压：由机械增压器和涡轮增压器同时向发动机供给增压空气。在低转速范围主要靠

3、机械增压，而在高转速范围主要靠涡轮增压。这种增压系统使发动机低速转矩特性得到改善。空气空气废气废气中冷器中冷器6结构：由曲轴经传动带驱动气波增压器转子，利用排气压力波使空气受到压缩，以提高进气压力。特点：气波增压器结构简单，加工方便，工作温度不高，不需要耐热材料，也无需冷却。与涡轮增压相比，其低速转矩特性好，但是体积大，噪声水平高，安装位置受到一定的限制。目前，这种增压器还只能在低速范围内使用。由于柴油机最高转速比较低，因此多用于柴油机上。 7汽油机增压比柴油机增压要困难得多，其主要原因是： 1)汽油机增压后爆燃倾向增加。 2)由于汽油机混合气的过量空气系数小，燃烧温度高，增压后涡轮增压器的热

4、负荷大。 3)车用汽油机工况变化频繁，转速和功率范围宽广，致使涡轮增压器与汽油机的匹配相当困难。 4)涡轮增压汽油机的加速性较差。 当节气门突然开大要求混合气量迅速增加时，却由于增压器转子的惯性，使增压器加速迟缓，发动机进气量的增加将滞后一段时间。完全消除涡轮增压器对发动机工况变化的响应滞后现象比较困难。 8 为了克服汽油机增压的困难，在汽油机增压系统中采取了许多措施，其中有： 1)在电控汽油喷射电控汽油喷射可以解决发动机与涡轮增压器匹配困难的问题。电控技术的应用，可以极其方便地对汽油机增压系统进行爆燃控制、放气控制和排放控制等。 2)应用点火提前角自适应控制应用点火提前角自适应控制，来克服由

5、于增压而增加的爆燃倾向。利用装在发动机上的爆燃传感器检测爆燃信息，并将其传输给电控单元(ECU)，电控单元则发出指令推迟点火时刻以消除爆燃。待爆燃消除后，自适应地逐步加大点火提前角，使发动机在比较理想的状况下工作。9 3)对增压后的空气进行中间冷却对增压后的空气进行中间冷却。因为空气增压后温度升高，密度减小，如果温度过高，不仅会减少进气量，削弱增压效果，还可能引起发动机爆燃。实践证明，对增压空气实行中冷，对提高功率、降低油耗、降低热负荷和减轻爆燃都十分有利。因此，在汽油机增压系统、高增压柴油机增压系统中设置中冷器中冷器。 4)采用增压压力调节装置采用增压压力调节装置。增压压力与涡轮增压器的转速有关，而增压器转速又取决于废气能量。发动机在高转速、大负荷工作时，废气能量多，增压压力高；相反，低转速、小负荷时，废气能量少，增压压力低。因此，涡轮增压发动机的低速转矩小，加速性差。为了获得低速、大转矩和良好的加速性，轿车用涡轮增压器的设计转速常为标定转速的40。但在高转速时，增压压力将会过高，增压器可能