《发动机增压》PPT课件

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1、第九章汽车发动机增压第一节概述增压就是将空气预先压缩后再供入气缸，以提高空气密度、增加进气量的一项技术。进气量增加，可相应增加循环供油量，从而增加发动机功率。同时，增压还可以改善燃油经济性。第一节概述一、增压的基本类型：机械增压、涡轮增压和气波增压。1、机械增压器由发动机曲轴经齿轮增速器驱动，或由曲轴齿形传动带轮经齿形传动带及电磁离合器驱动。与发动机容易匹配，结构较紧凑；与涡轮增压相比，低速增压效果更好。需消耗发动机功率，燃油消耗率比非增压发动机略高。一般适用于小型汽油机或与涡轮增压器复合使用。2

2、、涡轮增压器由涡轮机和压气机构成。将发动机排出的废气引入涡轮机，利用废气所包含的能量推动涡轮机叶轮旋转，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。优点：经济性比机械增压和非增压发动机都好，并可大幅度降低有害气体的排放和噪声水平。缺点：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。3、气波增压：气波增压器中有一个特殊形状的转子，由发动机曲轴带轮经传动带驱动。在转子中发动机排出的废气直接与空气接触，利用排气压力波使空气受到压

3、缩，以提高进气压力。优点：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。缺点：体积大，噪声高，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。由于柴油机的最高转速比较低，因此多用于柴油机上。二、复合增压系统1、串联式复合增压系统：空气先经过涡轮增压器提高压力后，进入中间冷却器降温，再经机械增压器增压。这种增压方式主要用于高增压发动机上。2、并联式复合增压系统：由机械增压器和涡轮增压器同时向发动机供给增压后的空气。在低速范围内主要靠机

4、械增压，而在高转速范围内主要靠涡轮增压。这种增压系统使发动机低转速转矩特性得到改善。三、汽油机增压的困难：1、进气系统中节气门的存在使得发动机在低速小负荷时压气机容易发生喘振—涡轮增压的困难。2、汽油机增压后爆燃倾向增加。3、汽油机混合气的过量空气系数小，燃烧温度高，增压后发动机和涡轮增压器的热负荷高。4、汽油机转速高，范围广，发动机和增压器匹配困难。5、涡轮增压汽油机的加速性较差（增压器叶轮的惯性），尤其是低速加速性差。1、爆燃控制：利用爆震传感器检测爆燃信息，并传送给ECU，电控单元则发出指令

5、推迟点火时刻以消除爆震。待爆震消除后，自适应地加大点火提前角，使发动机在最理想的状况下工作。四、电控汽油喷射式汽油机能够普及增压的原因电控技术的应用，可以方便地对汽油机增压系统进行爆燃控制（即点火提前角控制）、放气控制（即增压压力控制）和排放控制。2、放气控制：采用增压压力调节装置，装有进气旁通阀和排气旁通阀以及控制膜盒。大负荷、高转速时，废气能量大，增压器转速高，增压压力高；低转速、小负荷时，废气能量小，增压器转速低，增压压力低。若增压器按高速、大负荷设计，则低速、小负荷时发动机的转矩小，加速性

6、差。因此，轿车用发动机涡轮增压器的设计转速一般为标定转速的40%，为了限制高转速时的过高的增压压力（发动机热负荷过大并发生爆燃），必须采用增压压力调节装置。3、增压中冷：增压后的空气温度升高，一则发动机进入气缸内的空气密度下降，输出功率降低；二则还会引起发动机爆燃。因此，对增压后的空气进行冷却，对提高发动机功率、降低燃油消耗率、降低发动机热负荷和减轻发动机爆燃倾向都有利。这是通过在压气机后面连接一个中冷器实现的。在高增压柴油机上的增压系统中也设有中冷器。一、机械增压系统电控汽油喷射式发动机机械增压

7、系统示意图。机械增压器6为罗茨式压气机，由曲轴带轮12经传动带和电磁离合器带轮11驱动增压器6工作。空气经增压器增压后再经中冷器7降温，然后进入气缸。当发动机在小负荷下运转时不需要增压，这时电控单元(ECU)17根据节气门位置传感器3的信号，使电磁离合器断电，增压器停止工作。与此同时，电控单元向进气旁通阀5通电使其开启，空气经旁通阀及旁通管道进入气缸。爆燃传感器9安装在发动机机体上，它将发动机发生爆燃的信号传输给电控单元，电控单元则发出相应的指令减小点火提前角，以消除爆燃。二、机械增压器机械增压器

8、当中，罗茨压气机最广为人知。它由转子、转子轴、传动齿轮、壳体、后盖和齿轮室罩等构成。在压气机前端装有电磁离合器及电磁离合器带轮。图示中罗茨式压气机中有两个转子。发动机曲轴带轮经传动带、电磁离合器带轮和电磁离合器驱动其中的一个转子；另一个转子由传动齿轮带动与第一个转子同步旋转转子的前后端支承在滚子轴承上，轴承和传动齿轮用合成高速齿轮油润滑。在转子轴的前后端装置油封，以防止润滑油漏入压气机壳体内。罗茨式压气机转子:两叶的、三叶。两叶转子为直线型，而三叶转子为螺旋型。三叶螺旋型转子有较低