汽车发动机增压系统解读
汽车涡轮增压器的工作参数
汽车涡轮增压器的工作参数1.引言1.1 概述自从汽车涡轮增压器的出现,它已成为内燃机技术中不可或缺的一部分。
涡轮增压器的引入为汽车引擎注入了新的活力,并在性能和燃油经济性方面取得了显著提升。
通过提高发动机进气压力,涡轮增压器能够增加燃烧室的氧气供应量,从而提高燃烧效率,增加发动机的输出功率。
涡轮增压器的工作原理基于涡轮机和压气机的相互作用。
涡轮机利用废气流动的动能驱动涡轮转子旋转,而压气机则将空气压缩并送入汽缸。
这种压缩空气的供应方式为汽油或柴油燃料提供了更多的氧气,从而实现更加充分和高效的燃烧。
涡轮增压器的工作参数主要包括压比、增压效率和响应时间等。
压比是指进气边与出气边的绝对压力比,它决定了涡轮增压器提供给发动机的进气压力增幅大小。
较高的压比意味着更高的进气压力和更大的氧气供应量,从而提供更强的动力输出。
增压效率是衡量涡轮增压器性能的重要指标,它反映了压气机转子转动时对气体的增压能力。
增压效率的提高可以减少废气能量的损失,提高系统的能量利用率。
一般而言,增压器的增压效率越高,发动机的功率输出也会相应增加。
响应时间是指涡轮增压器从负载变化时恢复到稳定工作状态所需的时间。
较短的响应时间可以更快地满足发动机对动力输出的需求,提高车辆的加速性能和操控性。
综上所述,汽车涡轮增压器的工作参数直接影响着发动机的性能表现。
压比、增压效率和响应时间等参数的合理设置能够实现更高的动力输出和燃油经济性,为汽车行业带来更加卓越的驾驶体验和可持续发展。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包括以下内容:本文主要围绕汽车涡轮增压器的工作参数展开研究,文章分为以下几个部分:第一部分是引言部分,通过概述来介绍汽车涡轮增压器的作用和重要性,以及该文章的主要目的和意义。
同时,指出文章的结构安排,以引导读者了解整篇文章的布局和思路。
第二部分是正文部分,主要分为两个小节。
第一小节是对汽车涡轮增压器的工作原理进行介绍。
通过对其结构和工作过程的详细描述,揭示涡轮增压器在汽车发动机中的作用。
汽车涡轮增压工作原理
汽车涡轮增压工作原理
汽车涡轮增压是一种利用废气能量来提高发动机进气密度和增加功率输出的技术。
在涡轮增压系统中,主要包括涡轮增压器、废气涡轮和增压空气冷却器。
工作原理如下:
1. 发动机排气进入涡轮增压器:废气通过排气管流入涡轮增压器的涡轮轮胎,在喷嘴的作用下将涡轮轮胎推动转动。
2. 涡轮增压器压缩空气:涡轮轮胎转动带动增压器的压气轮通过压缩空气进而提高进气密度。
3. 压缩空气进入发动机:增压的空气通过冷却器冷却后进入发动机气缸内,与燃料混合后进行燃烧,从而产生更大的动力输出。
4. 控制系统调节压力:涡轮增压器的增压程度由控制系统根据发动机转速、负荷和需要的功率输出调节,确保引擎正常运行。
5. 提高燃烧效率和动力输出:通过增加进气密度,涡轮增压系统能够提高燃烧效率,并使发动机在相同体积下输出更大的功率,从而提高汽车的加速性能和行驶性能。
总之,涡轮增压通过利用废气能量来提高进气密度,进而提高发动机的燃烧效率和功率输出,使汽车在保持轻便结构的同时获得更高的性能表现。
汽车涡轮增压技术的研究与发展
汽车涡轮增压技术的研究与发展随着汽车工业的发展,汽车涡轮增压技术在提高发动机性能和燃油经济性方面发挥着重要作用。
本文将探讨汽车涡轮增压技术的研究与发展,通过分析其原理、优势和应用领域,以及未来的发展趋势。
一、涡轮增压技术原理涡轮增压技术通过利用废气能量驱动涡轮转动,进而压缩进气,提高发动机的进气量和密度。
具体而言,涡轮增压器由进气室、压气机(涡轮)、中冷器和排气管组成。
发动机排气通过排气管驱动涡轮旋转,涡轮与压气机相连,使压气机旋转并压缩进气,增加氧气含量,提高燃烧效率,进而获得更高的动力输出。
二、涡轮增压技术的优势1. 提高动力输出:涡轮增压技术能够增加发动机的进气量和密度,提高燃烧效率,从而达到更高的动力输出,使车辆具备更强的加速性能和爬坡能力。
2. 减少燃油消耗:涡轮增压技术能够充分利用废气能量,增加进气压力,使混合气更充分燃烧,提高燃烧效率,减少燃油消耗,降低尾气排放。
3. 缩小发动机尺寸:采用涡轮增压技术可以在保持动力输出的前提下,减小发动机的尺寸和重量,降低整车重量,提升车辆的操控性和燃油经济性。
三、涡轮增压技术的应用领域涡轮增压技术目前已广泛应用于汽车工业中,尤其是高性能车型和柴油发动机。
在高性能车型中,涡轮增压技术能够提供更大的动力输出,使驾驶者享受到更激动人心的驾驶体验。
在柴油发动机中,涡轮增压技术可以提高燃烧效率,降低燃油消耗和尾气排放,符合环保要求。
四、汽车涡轮增压技术的发展趋势1. 中冷技术的改进:通过改进中冷器的设计和材料,提高冷却效果,减少进气温度,实现更高的进气密度和更好的燃烧效率。
2. 双涡轮增压系统:双涡轮增压系统结合了小型涡轮和大型涡轮,能够在不同转速范围内提供更高效的增压效果,使发动机更加灵活响应不同工况需求。
3. 电动涡轮增压技术:电动涡轮增压技术通过电动机驱动涡轮,可以在低转速下提供更高的增压效果,提高发动机的起步动力和低速扭矩输出。
4. 涡轮增压技术与混合动力技术的结合:将涡轮增压技术与混合动力技术相结合,可以进一步提高发动机的燃烧效率和燃油经济性,实现更低的排放水平。
浅析汽车涡轮增压器原理及故障
摘要随着经济的高速发展,国内高档汽车的增加,涡轮增压器被广泛使用,通过对涡轮增压器的工作原理的了解,采取正确使用、安装及检测方法,可以增加其使用寿命。
针对影响增压器的使用寿命因素,故障和诊断加以分析,并说明使用中的注意事项,意在减少增压器的故障,延长其使用寿命,降低维护费用。
只要掌握了正确的操作方法并定期检查维护好涡轮增压器,不但会使涡轮增压器的使用寿命大大延长,提高了汽车的动力性,而且也提高了汽车使用的经济性。
关键词:涡轮增压器检查故障排除浅析汽车涡轮增压器原理及故障前言随着汽车工业的飞速发展,汽车已逐渐走进到千家万户,在满足乘坐的舒适性、使用的经济性要求后,人们对于汽车的动力性的要求也逐步提高,在现有的技术条件下,给发动机加装涡轮增压器是最好的解决办法。
一般情况下,加装增压器后,发动机的功率及扭矩要比加装前增大20%~30%。
小排量,大功率,代表着当前发动机技术的最高水平。
比普通发动机拥有更好的动力,也有更好的燃油经济性。
但在使用中常发生废气涡轮增压器早期损坏的故障,分析其原因,主要是对增压器的使用,维护不当造成的。
现对影响增压器的使用寿命因素,故障和诊断加以分析,并说明使用中的注意事项,意在减少增压器的故障,延长其使用寿命,降低维护费用。
涡轮增压器它是安装在发动机排气管道上的一台精致的空气压缩机,利用发动机排出的废气推动涡轮室内的涡轮旋转,涡轮又带动同轴的叶轮旋转,这样,叶轮就把从空气滤清器进来的空气进行压缩,使之增压进入汽缸。
由于进入气缸的空气密度增大,可使更多的燃油充分燃烧,因而大大提高了发动机的功率,降低了燃油消耗。
一、涡轮增压器的工作原理涡轮增压器的组成由涡轮,压气机,转子总成,轴承机构,中间体和密封装置等组成。
工作原理是利用发动机排出的高温高压废气驱动废气涡轮旋转,废气涡轮带动同一轴上的压气机共同旋转,压气机压缩由空气滤清器过滤后的空气,使空气被压缩后增压进入发动机气缸内,提高发动机进气量的装置,减少废气中CO、HC、CL粒等有害物的排放。
探究汽车发动机涡轮增压器原理及常见故障处理
探究汽车发动机涡轮增压器原理及常见故障处理摘要:随着汽车工业的不断进步,汽车的各种表现也在不断提高。
汽车不断独立创新。
在现有技术条件下,向汽车发动机添加涡轮增压器可以有效地提高汽车性能。
一般来说,装有涡轮增压器的汽车往往比普通发动机性能更好。
涡轮增压器虽然有其独特的功能,但如果保养不当,会严重影响涡轮增压器的寿命。
为了充分发挥涡轮增压器的功能,除了了解涡轮增压器的工作原理外,还应了解涡轮增压器常见故障的一些原因,并对其进行分析、诊断和分析。
尽量减少涡轮增压器故障,延长其使用寿命,有效降低车辆维修成本。
关键词:汽车发动机;涡轮增压器原理;常见故障处理引言汽车工业的现代发展直接提高了汽车产品各方面的性能水平,在汽车发动机中安装涡轮增压器进一步提高了汽车的动力性能。
但应注意的是,涡轮增压器作为汽车零件之一,一旦保养或使用不当,就会直接影响涡轮增压器的运行安全性和寿命。
1涡轮增压器的类别、结构涡轮增压器通常可分为三种类型:径向流量类型、轴向流量类型和混合流量类型,以适应不同的涡轮类型。
涡轮增压器主要由压缩机和涡轮组成。
涡轮零件主要由涡轮壳、喷嘴环和单级径向涡轮组成,它们是驱动压缩机旋转的能源。
压缩机部分主要由单层径向压缩机、无翼扩散器和压缩机外壳组成。
与水轮机主轴的连接采用焊接结构,压缩机叶轮以动态通道的形式安装在涡轮轴上,并按下螺母。
涡轮轴和压缩机叶轮进行精确的动态单对比,保证高速正常运行。
压缩机转子轴承系统是一种内部轴承类型。
压缩机通过压力润滑,并添加专用过滤器。
润滑油从专用过滤器输送到中间壳体润滑系统,然后直接通过机油加注管流入发动机的油底壳。
涡轮末端和压缩机上安装了活塞环结构密封装置,压缩机末端也安装了油箔,防止润滑油和气体泄漏。
涡轮增压器的主要固定部分是涡轮壳体、压缩机壳体和中间壳体。
2涡轮增压器工作原理机械压缩机采用机械充电技术,前提是不改变汽油机废气排放。
它主要采用提高力轮性能的方法来实现充电效果。
汽车增压器工作原理
汽车增压器工作原理一、前言汽车增压器是一种常见的汽车动力系统改装件,可以提高发动机的输出功率和扭矩。
本文将从增压器的工作原理、分类、优缺点等方面进行详细介绍。
二、增压器的工作原理汽车增压器是通过将空气压缩后送入发动机,使得每个进气周期内进入发动机的空气量增加,从而提高发动机的输出功率和扭矩。
具体来说,增压器通过旋转叶轮或涡轮来吸入空气,并将其压缩后送入发动机。
这里我们以涡轮增压器为例进行介绍。
涡轮增压器主要由两个部分组成:涡轮和压气机。
涡轮由排气流驱动,它既可以利用废气能量(如柴油发动机),也可以利用废热能量(如汽油发动机)。
当排出废气或废热时,它们会流经涡轮,并使其快速转动。
转速越高,则排出废气或废热时对应的能量就越大。
而涡轮与压气机之间通过一根轴相连。
当涡轮旋转时,压气机也会跟着旋转。
压气机的作用是将空气压缩,使其密度增加。
当被压缩的空气进入发动机时,由于其密度增加,每个进气周期内进入发动机的空气量就会增加。
这样就能够提高发动机的输出功率和扭矩。
三、增压器的分类根据涡轮增压器和机械增压器的不同,汽车增压器可以分为以下几种类型:1.涡轮增压器(Turbocharger):利用废气或废热能量驱动涡轮旋转,并通过轴将涡轮与压气机相连。
2.机械增压器(Supercharger):通过传统的机械方式驱动叶轮或螺杆进行空气压缩。
3.电动增压器(Electric Supercharger):利用电力驱动叶片进行空气压缩。
4.混合式增压器(Twincharger):同时采用涡轮和机械两种方式进行空气压缩。
四、增压器的优缺点1.优点:(1)提高发动机输出功率和扭矩:通过将更多的空气压缩后送入发动机,可以提高每个进气周期内进入发动机的空气量,从而提高发动机的输出功率和扭矩。
(2)减少排放:增压器可以使得燃料充分燃烧,从而减少废气排放。
(3)增加驾驶乐趣:增压器可以使得车辆加速更快,行驶更顺畅,从而增加驾驶乐趣。
汽车新技术配置-6增压系统
授人以鱼不如授人以渔
增压系统概述 ----增压系统的种类
朱明工作室
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4.涡轮增压器的优点 提升的功率幅度较大,适合赛车及高速行驶发动机乘用; 缺点 末增压前的发动机输出,比同排气量的自然进气发动机还差,且高温废气, 使涡轮及外壳等承受相当高的温度。 最新的涡轮增压科技, 如Audi装用在A41.8L的小型轻增 庄涡轮增压器,能将原来93kW的最大功 率提升至112kW,同时将17.1k8’m/3,500r/min 的最大转矩,提升至 1,750r/rain至4,600ffmin的宽广转速范围内,均能维持21.4kg· m的 高 转矩输出, 此种转矩特性,不但中、高转速性能优异,也十分适合市区的低速行驶;且 Audi此具涡轮增压器,几无增压迟滞的情形发生。
增压发动机的种类
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1.机械增压系统:装置在发动机上并由皮带与发动机曲轴相连接,从发 动机输出轴获得动力来驱动增压器的转子旋转,从而将空气增压吹到进气岐 道里。 优点:所以没有滞后或超前,动力输出更为流畅; 缺点:由于它要消耗部分引擎动力,会导致增压效率不高。 2.废气涡轮增压系统:压气机由内燃机废气驱动的涡轮来带动。一般增压 压力可达180~200kPa,或300 kPa左右,需要增设空气中间 冷却器来给高温压缩空气进行冷却。 优点:增加效率高于机械增压; 缺点:发动机动力输出略滞后于油门的开启。 3.复合增压系统:即废气涡轮增压和机械增压并用,大功率柴油机上用 的较多。 4.气波增压系统:利用高压废气的脉冲气波迫使空气压缩。这种系统低 速增压性能好、加速性好、工况范围大;但尺寸大、笨重和噪声大。
授人以鱼不如授人以渔
汽车涡轮增压使用分析
汽车涡轮增压使用分析一、什么是涡轮增压?首先我们来弄明白什么是涡轮增压。
涡轮增压的英文名字为Turbo,一般来说,如果我们在轿车尾部看到Turbo或者T,即表明该车采用的发动机是涡轮增压发动机了。
相信大家都在路上看过不少这样的车型,譬如奥迪A6的1.8T,帕萨特1.8T,宝来1.8T等等。
涡轮增压套件涡轮增压的主要作用就是提高发动机进气量,从而提高发动机的功率和扭矩,让车子更有劲。
一台发动机装上涡轮增压器后,其最大功率与未装增压器的时候相比可以增加40%甚至更高。
这样也就意味着同样一台的发动机在经过增压之后能够产生更大的功率。
就拿我们最常见的1.8T涡轮增压发动机来说,经过增压之后,动力可以达到2.4L发动机的水平,但是耗油量却比1.8发动机并不高多少,在另外一个层面上来说就是提高燃油经济性和降低尾气排放。
不过在经过了增压之后,发动机在工作时候的压力和温度都大大升高,因此发动机寿命会比同样排量没有经过增压的发动机要短,而且机械性能、润滑性能都会受到影响,这样也在一定程度上限制了涡轮增压技术在发动机上的应用。
二、涡轮增压的原理最早的涡轮增压器用于跑车或方程式赛车上的,这样在那些发动机排量受到限制的赛车比赛里面,发动机就能够获得更大的功率。
众所周知发动机是靠燃料在汽缸内燃烧作功来产生功率的,由于输入的燃料量受到吸入汽缸内空气量的限制,因此发动机所产生的功率也会受到限制,如果发动机的运行性能已处于最佳状态,再增加输出功率只能通过压缩更多的空气进入汽缸来增加燃料量,从而提高燃烧作功能力。
因此在目前的技术条件下,涡轮增压器是惟一能使发动机在工作效率不变的情况下增加输出功率的机械装置。
我们平常所说的涡轮增压装置其实就是一种空气压缩机,通过压缩空气来增加发动机的进气量,一般来说,涡轮增压都是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮,涡轮又带动同轴的叶轮,叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气,使之增压进入汽缸。
发动机进气增压控制系统
通过进气增压,发动机能够吸入 更多的空气,从而增加燃料燃烧 效率,提高发动机的功率和扭矩
输出。
增压后,气缸内的空气密度增加, 使得燃油和空气混合物燃烧更加 充分,提高了发动机的功率和扭
矩。
增压压力的调节可以针对不同工 况进行优化,使得发动机在各种 转速和负载下都能获得最佳的动
力输出。
燃油经济性的改善
进气增压能够提高发动机的容 积效率,使得燃油能够更加充 分地燃烧,减少了燃油的浪费。
由于增压后发动机的功率和 扭矩提高,车辆可以更加高 效地加速和爬坡,减少了不
必要的燃油消耗。
增压控制系统能够根据车辆行 驶状态和驾驶员需求进行智能 调节,实现燃油经济性的最大
化。
排放性能的改善
1
进气增压能够提高发动机的燃烧效率,减少不完 全燃烧和未燃烧的燃料排放,从而降低污染物排 放。
发动机扭矩控制
电子控制单元(ECU)
根据车辆行驶状态、驾驶员意图和传感器信号,计算出所需的扭 矩。
燃油喷射系统
根据ECU指令,精确控制燃油喷射量,以实现所需的扭矩输出。
废气再循环系统
通过回收部分废气来调节发动机的扭矩输出,降低氮氧化物排放。
04 进气增压控制系统对发动 机性能的影响
功率和扭矩的提高
功能
通过提高进气压力,增加发动机 的充气效率,从而提高发动机的 功率和扭矩输出,改善发动机的 动力性能和燃油经济性。
增压系统的种类
01
02
03
机械增压系统
通过机械方式将空气压缩 并送入发动机,通常由皮 带或链条驱动。
涡轮增压系统
通过涡轮将发动机排出的 废气能量转化为压缩空气 的能量,再送入发动机。
发动机进气增压控制系统
涡轮增压发动机的工作原理解读
涡轮增压发动机的工作原理解读涡轮增压发动机是一种高效率的内燃机,它通过增加进气量来提高发动机的功率和扭矩输出。
本文将对涡轮增压发动机的工作原理进行解读,从进气系统、涡轮增压器、排气系统等方面进行探讨。
一、进气系统涡轮增压发动机的进气系统是其工作的基础,它负责将大量空气引入发动机中,并在进气道中形成高压气体。
进气系统通常由进气管、空气滤清器和进气门组成。
当发动机工作时,活塞向下运动,气缸内的压力降低,进气门打开,空气通过进气管进入气缸。
进气管中的空气通过空气滤清器进行过滤,然后进入气缸,与燃油混合燃烧,产生动力。
二、涡轮增压器涡轮增压器是涡轮增压发动机的核心部件,它利用废气的能量来驱动涡轮,从而提高进气量。
涡轮增压器由涡轮和压气机组成,涡轮位于排气管中,压气机位于进气管中。
当废气通过排气管排出时,废气的流动会带动涡轮旋转,涡轮与压气机相连,涡轮的旋转会将压气机中的空气压缩,增加进气量。
通过涡轮增压器的作用,发动机可以在相同排量的情况下提供更大的功率输出。
三、排气系统排气系统是涡轮增压发动机的另一个重要组成部分,它负责将废气排出发动机,并保持排气的顺畅。
排气系统通常由排气管、催化转化器和消声器组成。
当燃烧室中的混合气燃烧完毕后,产生的废气通过排气门排出,进入排气管。
排气管中的废气通过催化转化器进行净化,去除有害物质后,再经过消声器消除噪音,最终排出车辆。
四、工作原理涡轮增压发动机的工作原理可以概括为以下几个步骤:1. 进气阶段:当活塞向下运动时,进气门打开,进气管中的空气通过空气滤清器进入气缸。
2. 压缩阶段:活塞向上运动时,进气门关闭,气缸内的空气被压缩,增加了气体的密度和压力。
3. 燃烧阶段:当活塞接近顶点时,喷油器喷入燃油,与压缩空气混合燃烧,产生高温高压气体。
4. 排气阶段:废气通过排气门排出,进入排气管,经过催化转化器和消声器后排出车辆。
涡轮增压发动机通过增加进气量来提高发动机的功率和扭矩输出。
2汽车发动机增压技术
2. 电控爆燃控制
点 火 时 刻
转 矩
图9 爆燃控制过程的波形图
转速×103(r/min)
图10 点火时刻和爆燃的关系
l—爆燃范围;2—余量幅度;3—无爆燃控制时;4—有爆 燃控制时; MBT—最大转矩的点火提前角
通过爆燃传感器检测其爆燃信息,将输出波形进行滤波处理,并判定有无爆燃 发生,然后由微机进行控制,首先延迟发生爆燃那一缸的点火提前角,使发动 机处于既不发生爆燃,又处于较为理想的工作状态。采用爆燃控制以后,可以 在避免发生爆燃的前提下,最大限度地发挥整机潜力 。
1. 电控汽油喷射系统
图8 增压汽油机的电子控制系统
1—空气滤清器;2—空气流量计;3—涡轮增压器;4—放气阀;5—爆燃传感器;6—水温传感器; 7—增压压力传感器;8—节流阀位置传感器;9—EGR阀;10—中冷器;11—喷嘴;12—点火线 圈;13—火花塞;14—比例式压力控制电磁阀;15—电动汽油泵;16—变速器空档位;17—车速 传感器;18—点火正时控制信号;19—曲轴转角传感器
为了防止涡轮增压器的超速 及增压压力过高,可以采用提升阀 等措施来控制排气旁通的通道。
a)
b)
图3 排气旁通增压系统
a)旁通阀关; b)旁通阀开
用软管将压气 机涡壳空腔与膜片 作用器的空腔连接 起来,传递压气机 出口处空气压力变 化信号。当发动机 在正常的稳定状态 下工作,增压压力 不高,提升阀是关 闭的。当增压压力 超过某一规定值时, 提升阀打开,部分 排气不进入涡轮, 而由旁通管直接排 入大气中,因此涡 轮转速不会上升, 压气机出口压力也 保持在限定值以下。
(NOx),改善发动机的低速性能。因此,也就产生了中间冷却技术。
➢
柴油机中间冷却技术的类型分两种,一种是利用柴油机的循环冷却水对中冷
汽车常见增压系统的概述
XX,a click to unlimited possibilities
汇报人:XX
目录
01 增 压 系 统 的 种 类
02 增 压 系 统 的 原 理
03 增 压 系 统 的 优 缺 点 05 增 压 系 统 的 发 展 趋
势
04 增 压 系 统 的 应 用 场 景
Part One
压力
气波增压:利用 高压气体的压力 波来压缩空气,
提高进气压力
复合增压:结合 机械增压和涡轮 增压的优点,在 低速时利用机械 增压提高进气压 力,高速时利用 涡轮增压提高进
气压力
Part Three
增压系统的优缺点
机械增压的优缺点
优点:增压效果明显,可以大幅提高发动机功率和扭矩,改善车辆加速性能。 优点:与涡轮增压相比,机械增压的响应更加迅速,动力输出更加线性。 缺点:由于需要消耗发动机动力,因此会对发动机产生一定的负担,增加油耗。 缺点:机械增压器的制造成本和维护成本相对较高。
Part Five
增压系统的发展趋 势
未来增压系统的发展方向
电动增压:利用电动机驱动涡轮,提高进气压力,降低发动机负荷,提高 燃油经济性。
复合增压:结合机械增压和涡轮增压的优点,提高进气压力和发动机效率。
可变截面涡轮增压:通过改变涡轮叶片角度,实现不同转速下的最佳增压 效果。
智能控制:通过传感器和控制系统实现增压系统的智能调节,提高发动机 性能和燃油经济性。
气波增压原理
原理:利用气体的压力波动来压缩空气,增加发动机的进气压力 特点:结构简单,压缩比高,适用于低转速工况 工作原理:通过气瓶内气体的压力波动,推动活塞往复运动,从而压缩空气 应用:主要用于柴油发动机,提高燃油经济性和动力性
汽车增压系统
汽车增压系统概述及种类对于广大汽车爱好者来说,增压,无疑是最让人兴奋的。
将小排量引擎加以增压器之后,动力会有非常明显的提升。
而增压对发动机有怎样的促进作用?机械增压、涡轮增压,有什么样的异同呢?我们之前介绍过压缩比的意义,为了让发动机努力工作,必须充分压缩。
而为了充分压缩,也必须充分进气。
拿一部2.0升四缸发动机举例,曲轴每转一圈会有两个气缸进气,也就是1升。
在每分钟3000转时,就需要进气3立方米,每秒50升,相当于2.7个纯净水大桶的容积。
这仅仅是2.0发动机在3000转时的理论进气量,更大排量,更高转速下,流量会更大。
但这些气流要通过管径只有杯子口那么大的进气管道,并被一个刻薄的节气门限制,在进入气缸之前还要经过进气门一关,所以真正进入汽缸的空气,就没有那么多了。
图中布加迪威龙的8.0T发动机,在6000转时每分钟进气量高达24m3例如,一般自然吸气发动机在怠速时,节气门只是微微打开一个角度(3-5°),进气压力在0.5bar左右(为方便解释,我们使用更直观的bar作为本篇压力单位,1bar约等于1个大气压。
进气压力值为节气门与进气歧管之间位置测量),即便是急加速时,节气门开至很大位置为气缸送气,也不过0.8bar左右,平稳行驶时,进气压力又回到怠速水平,而高速区域时,进气压力会更低。
这就表示自然吸气发动机始终在低于大气压的“负压”状态下工作,没有充分的空气投入,自然不会有更好的动力产出。
所以在不改变进气情况,且保证合理工况的情况下,提高功率,一般做法就是提高压缩比,或是增大排量。
然而压缩比不能无限的提高,排量也与钱有关。
因此,一种相对简单且高效的方式——增压技术,广泛运用于发动机上。
刚才讲过,自然吸气发动机进气是不太顺畅的,那么用一个增压器,把空气“打”到汽缸里,其结果自然很让人满意。
增压对发动机的影响在进气压力升高之后,输入气缸的空气自然增加了一些,与空气混合的燃油自然也就增加了。
汽车发动机进气增压原理
在大排量重型车用涡轮增压发动机上多采用涡轮机喷管出 口截面可变的涡轮增压器,简称变截面涡轮增压器。在这种涡 轮增压器中,通过改变喷管出口截面积来调节增压压力。当发 动机低速运行时,缩小喷管出口截面积,使喷管出口的排气流 速增大,涡轮机转速随之升高,增压压力和供气量都相应增加; 当发动机高速工作时,增大喷管出口截面积,使喷管出口的排 气流速减小,涡轮机的转速相对降低,这样增压器将不会超速, 增压压力也不致于过高。在有叶径流式涡轮机中,可以采用转 动喷管叶片的方法来改变喷管出口截面积。喷管叶片与齿轮相 连,齿轮与齿圈啮合,当执行机构往复移动时,齿圈或向左或 向右转动,带动与其啮合的齿轮转动,并使喷管叶片随其转动, 从而使喷管出口截面积发生改变。
4.增压器轴承 增压器轴承的结构是车用涡轮增压器可靠性的关键之一。
现代车用涡轮增压器都采用浮动轴承。浮动轴承实际上是套在 轴上的圆环。圆环与轴以及圆环与轴承座之间都有间隙,形成 双层油膜。圆环浮在轴与轴承座之间。一般内层间隙为 0.05mm左右,外层间隙大约为0.1mm。轴承壁厚约3~4.5mm, 用锡铅青铜合金制造,轴承表面镀一层厚度约为0.005~ 0.008mm的铅锡合金或金属铟。在增压器工作时,轴承在轴与 轴承座中间转动。
在有些发动机上,排气旁通阀的开闭由电控单元 控制的电磁阀操纵。电控单元根据发动机的工况,由 预存的增压压力脉谱图确定目标增压压力,并与增压 压力传感器检测到的实际增压压力进行比较,然后根 据其差值来改变控制电磁阀开闭的脉冲信号占空比, 以此改变电磁阀的开启时间,进而改变排气旁通阀的 开度,控制排气旁通量,借以精确地调节增压压力虽 然排气旁通阀在涡轮增压汽车发动机上得到了广泛的 应用,但是排气旁通之后,排气能量的利用率下降, 致使在高速大负荷时发动机的燃油经济性变差。
汽车结构第07章汽车发动机增压
4) 采用增压压力调节装置。涡轮增压发动机的低转速转矩小,加速性差。 为了获得低速、大转矩和良好的的加速性,轿车由涡轮增压的设计转 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 可能超速。过高的增压压力使汽油机热负荷过大并发生爆燃,为此必 须采用增压压力调节装置,以控制增压压力。最为简单而又十分有效 的这类装置是进排气旁通阀或放气阀。
状态,增压器工作。当切断电源时,电
磁线圈断电,主动板与从动摩擦片分开, 增压器停止转动。
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第三节 涡轮增压
▪ 废气涡轮增压是通过发动机排出的废气能量推动涡轮增压器实现增
压。根据涡轮回收废气能T的方式不同,废气涡轮增压系统可分为串联 前复合增压、串联后复合增压以及并联复合增压等几种方式 (图7-10)。
直线型 (图7-7a),而三叶转子为螺旋型 (图7-7b)。三叶螺旋型转
子有较低的工作噪声和较好的增压器特性。在相互啮合的转子之间
以及转子与壳体之间都有很小的间隙,并在转子表面涂敷树脂,以
保持转子之间以及转子与壳体间有较好的气密性。转子一般用铝合
金制造。
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▪ 增压器5通过两个 浮动轴承9支承在 中间体14内。中间 体内有润滑和冷却 轴承的油道,还有 防止润滑油漏入压 气机或涡轮机中的 密封装置等。
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离心式压气机
▪ 离心式压气机由进气道6,压气机叶轮3,无叶式扩压管2及压气机机 壳1等组成(图7-12)。叶轮包括叶片和轮毂,并由增压器轴5带动旋 转。
增压名词解释
增压(Boost)是指通过某种装置或方法,将流体(通常是气体或液体)的压力提高到比 环境压力更高的状态。增压可以用于多种应用,包括引擎增压、液压系统增压、气动系统增 压等。
在引擎增压中,增压通常指通过增加进气系统中的气体压力,以提高发动机的进气密度, 从而增加燃料燃烧的效率和动力输出。常见的引擎增压方法包括涡轮增压(Turbocharging )和机械增压(Supercharging)。
在液压系统中,增压可以通过液压泵或增压器来实现。液压系统增压可以提供更大的液压 力和功率输出,用于驱动液压缸、执行器和其他液压设备。
增压名词解释
在气动系统中,增压可以通过压缩机或风机来提高气体的压力。气动系统增压常用于提供 高压气体,用于工业过程、气体输送、压缩空气系统等。
总之,增压是指通过增加流体的压力,提高其能量和功率的状态。具体的增压方法和装置 根据
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汽车发动机增压系统解读
对于广大汽车爱好者来说,增压,无疑是最让人兴奋的。
将小排量引擎加以增压器之后,动力会有非常明显的提升。
而增压对发动机有怎样的促进作用?机械增压、涡轮增压,有什么样的异同呢?
我们之前介绍过压缩比的意义,为了让发动机努力工作,必须充分压缩。
而为了充分压缩,也必须充分进气。
拿一部2.0升四缸发动机举例,曲轴每转一圈会有两个气缸进气,也就是1升。
在每分钟3000转时,就需要进气3立方米,每秒50升,相当于2.7个纯净水大桶的容积。
这仅仅是2.0发动机在3000转时的理论进气量,更大排量,更高转速下,流量会更大。
但这些气流要通过管径只有杯子口那么大的进气管道,并被一个刻薄的节气门限制,在进入气缸之前还要经过进气门一关,所以真正进入汽缸的空气,就没有那么多了。
图中布加迪威龙的8.0T发动机,在6000转时每分钟进气量高达24m3
例如,一般自然吸气发动机在怠速时,节气门只是微微打开一个角度(3-5°),进气压力在0.5bar左右(为方便解释,我们使用更直观的bar作为本篇压力单位,1bar约等于1个大气压。
进气压力值为节气门与进气歧管之间位置测量),即便是急加速时,节气门开至很大位置为气缸送气,也不过0.8bar左右,平稳行驶时,进气压力又回到怠速水平,而高速区域时,进气压力会更低。
这就表示自然吸气发动机始终在低于大气压的“负压”状态下工作,没有充分的空气投入,自然不会有更好的动力产出。
所以在不改变进气情况,且保证合理工况的情况下,提高功率,一般做法就是提高压缩比,或是增大排量。
然而压缩比不能无限的提高,排量也与钱有关。
因此,一种相对简单且高效的方式——增压技术,广泛运用于发动机上。
刚才讲过,自然吸气发动机进气是不太顺畅的,那么用一个增压器,把空气“打”
到汽缸里,其结果自然很让人满意。
增压对发动机的影响
在进气压力升高之后,输入气缸的空气自然增加了一些,与空气混合的燃油自然也就增加了。
所以相比自然吸气发动机,在基本不改变气缸容积的情况下,增加一个增压器,功率输出就可以升高至1.5倍非增压发动机的水平,这要比增加排量实惠得多,而且因为发动机的重量没有增加太多,操控性也得以保证。
大众的1.2T小排量增压发动机
而且小排量增压发动机和等功率的大排量非增压发动机相比,发动机内部的摩擦损耗要少一些,并且最大扭矩输出早一些,这样的话,油耗会有一定优势。
但是,因为进气量增加了,所以在压缩行程结束时,增压发动机的缸内压力要高出非增压发动机很多,这就等同于“压缩比”升高了,这对发动机的工况有很大的影响,所以同平台的发动机,在加装增压器之后,压缩比要调教的低一些,以保证在增压之后,缸内压力不会过高而发生“爆燃”的情况。
在改装领域,将自然吸气发动机加装增压器时,应当增加燃烧室容积,以降低压缩比
最直接的方法就是换装更厚的缸垫
增压种类和概述
我们经常在论坛和淘宝上,看到那种几百块钱的所谓的“汽车增压器”,而且还虚拟车主安装了该种增压器并宣称动力得到怎样的提升……实际上这种“增压器”是没有效果的,是虚假的,是应该被“315”打掉的,即便有效果也是因为将进气空滤简化,让阻力变小,这是是不负责任的,是对发动机有损害或隐患的,真正的汽车增压器无外乎以下几种。
涡轮增压
涡轮增压是目前最常见的一种增压型式,其原理是用利用发动机
尾气的动能和内能,推动一个涡轮,并将与该涡轮相连的另一个涡轮,将空气压缩,吹入发动机气缸。
机械增压
机械增压是另一种常见形式,依然是使用气泵将空气压入气缸内。
与涡轮增压不同,机械增压的气泵不是利用汽车尾气推动,而是直接使用发动机的动力,带动压气机,输出空气。
气波增压
气波增压是使用发动机做功后尾气的动力,借助一系列由发动机带动的转子和定子的调节箱,直接将进气压缩输入气缸,但该种增压形式噪音很大,增压部件体积很大,通常只用于大型柴油机之上。
所以民用汽车不常见。
谐波增压
与气波增压不同,谐波增压与排气无关,只是通过进气管路的优化设计,将动态的进气气流调节出脉冲的效果,分别冲入各气缸。
比如丰田的ACIS就用了这种技术,奔驰宝马等可变进气歧管长度技术,也与之相近。
谐波增压说起来很唬人,其实就是通过改善进气歧管中气流的惯性和反弹,形成进气压力
因为气波增压并不常见,谐波增压的结构形式与实际效果也并不引人入胜,所以在下篇文章里会着重介绍涡轮增压和机械增压的一些知识。
涡轮增压篇
上篇文章讲过,涡轮增压以废气为动力带动两个涡轮为发动机提供更多的空气,或者我不说你也知道。
但是涡轮增压这种形式又有什么样的特点亮点优点缺点呢?往下看。
充分压榨发动机动力
提到发动机提升动力,首先想到的就是涡轮增压。
没错,这是最
常见的形式。
加一个涡轮,民用车上的涡轮可以将进气压力提升至0.5-1bar,将动力大幅度甚至成倍的提升,这个诱惑力很大。
而赛车上的涡轮增压值则更高,可以几倍提升原始排量发动机的动力。
一定程度的节油功效
而涡轮增压最大亮点即是将尾气动力充分利用,在做功行程之后,发动机排出的尾气仍有一定动能和热量,直接排出未免有些浪费,涡轮增压器正好可以吸收这部分能量,以弥补进气时的“泵气损失”。
而且尾气在经过涡轮之后,温度会有一定幅度下降,这不单纯是将内能传递给涡轮,很大程度是将内能向动能转化的过程。
这就进一步利用了燃油产生的能量,优化了能耗。
性格有点分裂
涡轮增压发动机上,涡轮不是始终运转的,在低速时,涡轮不介入,相当于相同排量的自然吸气发动机(甚至更低一些,因为压缩比降低了)。
而在1500-2000转速时介入,强大扭矩随即输出,所以在2000-3000转时就会得到最大扭矩,相当于排量增加,此时发动机就会很“有劲儿”,不用深踩油门,超车和加速依然也可以很容易,而且因为此时转速并不高,活塞往复次数也不多,摩擦降低,油耗自然表现优异。
而涡轮增压的节油效果不仅于此,在涡轮不介入时的低转速下,发动机处于相对较低的功率,这在怠速运转,低速起步和中速巡航时,相当于一台小排量发动机,油耗自然可以控制了。
小脾气与大问题
正因为涡轮不是一直在工作,所以有无涡轮,发动机是两个性格的,尤其是在低转速加速时,不会立即得到最大动力,而是经过短暂的转速提升后,涡轮介入,动力陡增,显得很突兀,让人觉得不是很舒服,这就是涡轮增压发动机的一大通病——“涡轮迟滞”,这在早期涡轮增压发动机,以及采用了大号涡轮的赛车、改装车上非常明显。
而且涡轮增压器的工作环境可以用水深火热来形容。
发动机排出的尾气有700-900℃,不假思索,全部吹到涡轮上,而另一端压气涡轮那边也不容乐观,每分钟十几万甚至更高的转速的涡轮强烈搅动空气,除将空气压缩而产生的热量之外,空气摩擦产生的热也不容小觑,
加上另一边废气的热量,整个涡轮的温度都非常高,而且因为这种六位数的转速,涡轮轴承不同于一般滚珠轴承而采用在润滑油中浮动的行驶,如果没有良好的散热和润滑,这只涡轮很快就会挂掉,并且因为早期涡轮油封不够理想而烧机油。
这些诸多因素都影响了涡轮增压在当年的口碑,这就是是为什么涡轮增压车型要用高级别的机油,为什么早期车型在冷启动和停车时要低速运转的原因,也是很多人觉得涡轮增压“伤不起”的原因了。
不要太过紧张
其实当前的涡轮增压发动机已经没有那么“矫情”了,汽车工程师绞尽脑汁想尽一切解决的方法,VGT可变涡轮截面技术、小惯量涡轮的使用,让这种感觉不再明显,停车冷却循环,更高级别的加工工艺等,让这些常见的弊病都已经大为改观。
涡轮增压已经完全适应了这个社会,而不是孤傲的杵在风口浪尖了。