汽油机增压的技术问题及其解决方案(2020新版)
汽油机增压技术目前存在的问题和解决方法
压 气机 流量 范 围要 求都 比较 高 。
（ ４ ） 汽油 机靠节 气 门开闭 控制 负荷 ， 在车 辆减
速时油 门踏板 快速 收 回进 气 管路 容 易进 入 小 流量 大压力 的状 态 ， 导 致增压 器 喘振 的发生 。
来 由于对 发动机强化 指标 要求 的提 高 ， 也 由于燃 油
力不 能太 高 ， 增 压效果 没有 柴油 机 明显 。
（ ２ ） 汽 油机燃 烧 过量空 气 系数 小 ， 工作 温度 和
排气 温度 比柴 油 机 高 ， 因此 汽 油 机 燃 烧 系统 零 件
和涡轮 的热负 荷都 比较高 。 （ ３ ） 车用 汽 油 机 的 运 行 范 围 宽 ， 工 况 变 化 频 繁， 对涡 轮增 压 器 与 汽 油 机 的 匹配 特 性 和增 压 器
再循 环 阀也 称 压 气 机 泄 压 阀 ， 其 主 要 功 能 是 在节 气 门突然关 闭时 （ 如急刹 车 等 ） 迅速 释 放增 压
压力来 达 到保 护压 气 机 和避 免 喘振 。再 循环 阀根 据布 置位 置分 为分 立式 和集 成式两 种 。
汽油 机增 压 器 普 遍 采 用 压 气 机 泄 压 阀 ， 也 称
汽 油机 增 压技 术 目前 存在 的 问题 和 解 决方 法
王应 红 王 少鹏 赵 永 生 郑 重 （ 上海汽车集团股份有限公司技术中心， 上海 ２ ０ １ ８ ０ ４ ）
【 摘要】 针对汽油机 增压系统的 技术特点、 结构类型以及现阶 段的应用状况及发展趋势做了 分析， 同时
价格上涨 以及排放 限制 的压力 ， 涡轮 增压 技术 的应 用在 汽油机 中有 逐渐 扩 大 的趋 势 。本 文 重 点 就 汽
采 用 增压 中冷 技 术是 抑制 爆 震发 生 的一 个 重 要措施 ， 同时 可 以基 本 保 证 原 来 的压 缩 比从 而保
汽油机涡轮增压技术难点及现状
汽油机涡轮增压技术难点及现状车用汽油机涡轮增压技术难点：1.易爆燃汽油机增压易发生爆燃增压使压缩终了混合气的温度、压力趋于升高,致使爆燃的倾向增大。
汽油机由于受爆燃限制,压缩比ε较低,因而造成膨胀不充分,致使排气温度较高,热效率下降。
2.热负荷大汽油机增压热负荷大汽油机混合气的浓度范围窄(过量空气系数α=0185～111),燃烧时的过量空气少,造成单位数量混合气的发热量大;同时,汽油机又不能通过提高气门重叠角δm加大扫气来冷却受热零件(如气门、燃烧室等),造成汽油机在增压后的热负荷偏高。
汽油机增压后热负荷大又促使爆燃倾向的发生。
3.匹配难汽油机与增压器匹配困难与柴油机相比,汽油机的转速范围宽,从低速到高速混合气质量流量变化大。
当节气门突然开大时,增压器响应滞后造成动力响应的滞后;汽油机增压后发动机排气温度高,易造成增压器损坏,并出现低速时增压压力不足,高速时增压压力过高及寿命降低的情况。
4.混合气难控制汽油机采用变量调节，化油器式发动机进行增压时气体流经化油器喉口的压力是变化的，不仅难于精确供应一定浓度的混合气，还增加了一些如增压方案的选择、化油器的密封、加速响应性能等新问题。
电控汽油喷射技术的应用，为增压技术在汽油机中的应用扫除了一大障碍。
汽油机涡轮增压技术现状目前，适用于大众集团生产制造的诸多车型如奥迪：A3、A4、A6和高尔夫GTI等。
2.0L FSI被评为“2005最有影响力的发动机”。
结合涡轮增压，FSI拥有能行高和油耗低的特点[3]。
据报道，欧洲的汽车制造商和零部件供应商正在将汽油机涡轮增压器视为降低排放的有效武器，有望使该产品在欧洲的需求剧增。
通过引入涡轮增压器，汽车制造商可以提供较小排量的汽油机。
与现有的同类产品相比，这种发动机的性能持平或更高，而油耗量较低；加上车辆质量的减轻，可帮助欧洲的汽车制造商实现他们对欧盟的保证，即2008年，车辆的二氧化碳平均值为163g／km。
博格华纳公司和霍尼韦尔公司希望到2010年，欧洲的汽油机中大概有25％为涡轮增压发动机。
汽车增压器的工作原理及常见故障
汽车增压器的工作原理及常见故障汽车增压器（也称为涡轮增压器）是一种用于增加内燃机进气量和增加发动机输出功率的设备。
它的工作原理基于涡轮机和压缩机的组合。
工作原理：1.汽车增压器利用发动机排气的能量驱动涡轮机的旋转。
当发动机运转时，排气流通过涡轮机的进气入口，并转动涡轮叶片。
2.涡轮机转动后，通过轴连接到压缩机。
涡轮机的旋转推动压缩机旋转。
3.压缩机通过旋转将大量的空气吸入，并将其压缩成高压气体。
4.压缩后的空气通过增压器的出口进入发动机的进气道，与燃油混合后参与燃烧过程。
5.压缩空气的注入使发动机在相同容积下能够进入更多的空气，从而提高燃烧效率和输出功率。
常见故障：1.涡轮轴磨损：由于涡轮机在高温高速下工作，涡轮轴和叶片会受到磨损和腐蚀。
长期使用后，轴承和涡轮叶片可能会磨损，导致涡轮增压器性能下降。
2.涡轮轴封漏油：涡轮增压器的涡轮轴封密封不良或老化，可能导致涡轮轴封漏油。
这会使得涡轮增压器的润滑系统失效，可能导致增压器损坏。
3.压缩机叶片磨损：由于压缩机的高速旋转和高压工作环境，压缩机叶片可能会磨损或受到碰撞损坏。
这会导致压缩机性能下降，减少了空气压缩效果。
4.涡轮增压器堵塞：在进气系统中，涡轮增压器可能会积聚碳沉积物或油渍，导致增压器的进气和排气通道堵塞，影响增压器的正常运行。
5.涡轮增压器过热：长时间高负荷工作或不良的冷却系统可能导致涡轮增压器过热。
6.压力调节器故障：汽车增压器通常配备了压力调节器，用于控制增压器的输出压力。
如果压力调节器失效，可能导致过高或过低的增压器输出压力，影响发动机性能。
7.涡轮增压器进气泄漏：增压器进气系统的密封性失效可能导致气体泄漏，减少了增压器对发动机的增压效果。
8.冷却系统故障：涡轮增压器通常需要通过冷却系统进行冷却，以防止过热。
如果冷却系统故障或冷却液不足，可能导致涡轮增压器过热，损坏或降低性能。
9.油液问题：涡轮增压器通常需要适当的润滑和冷却油液来保持正常运行。
车用汽油机废气涡轮增压存在的障碍及对策
ｎ ｌｓｓ ｓ ｉ ｅ ｉ ｎ ｎ ｔ ｅ ｔ ｒ ｏ ｈ ｒ ｉ ｇ ｆ ｎ ｉ ｅ ｅ ｕ ｔｇ ｓ ｉ ｅａ ｌ ｕ ｈ ａ ｄ ｆ ｇ ａｅ ａ ａ ｙ ｉｅ ｍｐ ｄ ｍｅ ｔｏ ｈ ｕ ｂ ｃ ａ ｇ ｎ ｒｅ ｇ ｎ ｘ ａ ｓ— ａ ｎ ｄ ｔ ｉ， ｓ ｃ ｅ ａ ｒ ｔ ， ｂ ｒ ｅ ｆ ｈ ａ ， ｏ ｈ ｓ ｌ ｕｔ ｎ ｏ ｅ ｔ ｈ ｄ ｆ ｃ ｈ ｔ ｎ ｉ ｅ ｍａ ｃ ｉｇ ａ ｄ ｃ ｕ ｔ ｒ ａ ｕ ｅ ｔ ｅ ｏ ｖ ｅ ｉ ｅ ｉ ｅ ｔＯ ｌｔ ｅ ｅ ａ ｓ・ ａ ｕ ｂ ｃ ａ ｇ ｒ ｅ ・ ｉｑ ｕ ｏ ｅ ｇ ｎ ｔｈ ｎ ｌ ｎ ｏ ｎ ｅ ｍｅ ｓ ｒ ｏ ｒｓ ｌ ｅ ｔ ｍｐ ｄ ｈ ｍ ｎ ｉ ｈ ｘ ｕ ｔ ｓ ｔ ｒ ｏ ｈ ｒ ｅ ｆ ｎ ｈ ・ ｇ ｏ ・
等 。在 汽 油 机 增 压 后 的变 工 况 情 况 下 ， 控 制 ｅ和 要 范 围就 必 须 精 心 地 调 整 燃 油 供 给 系 统 的 供 油 特 性 曲
线 ， 行 增 压 器 与 汽 油 机 的 良好 匹 配 。 进 １ １４ 扫 气 不 同 ．．
１ １ 车 用 汽 油 机 采 用 废 气 涡 轮 增 压 的 特 点 ．
ｇｎ ｉ ｅ．
Ｋ ｅ ｒ Ｇａ ｏ ｉ ｅ ｅ ｇ ｎ Ｔｕ ｂ ｃ ｒ ｎ Ｉ ｅ ｉ ｎ Ｃｏ ｎ ｅ ｍｅ ｕｒ ｙ ｗｏ ｄｓ ｓ ｌｎ ｎ ｉ ｅ ｒ ｏ ｈａｇｉｇ ｍｐ ｄ ｍｅ ｔ ｕ ｔｒ ａ ｅ ｓ
１ 前 言
废 气 涡 轮 增 压 技 术 和 废气 涡 轮 增 压 器 在 柴 油 车 上
１ １ ２ 混合 气形 成 方 式 不 同 ．．
机相 比会使缸 内废 气 量增 加 ， 同时也 不 利于 高 温机件 （ 活塞顶 部 、 门 、 缸 ） 负荷 的降低 。 如 气 气 热
增压技术问题
柴油机带增压对发动机有好处;汽车发动机的工作多是靠燃料在发动机气缸内燃烧做功，从而对外输出功率。
发动机刚刚问世时，完全依靠活塞向下运动时在气缸内形成的真空度吸入空气和燃油的混合气，这种机型称为自然吸气发动机；但在其排量一定的情况下，要想提高发动机的输出功率，最有效的方法就是多提供燃料燃烧。
然而，向气缸内多提供燃料容易做到，但要提供足够量的空气以支持燃料完全燃烧，靠传统的发动机进气系统是很难完成的。
提高发动机吸入气体的能力，目前提高其充气效率就显得尤为重要。
增压技术是一种提高发动机进气能力的方法，即采用专门的压气机将气体在进入气缸前预先进行压缩，提高进入气缸的气体密度，减小气体的体积，由此在单位体积里，气体的质量就大大增加，进气量目前可满足燃料燃烧的需要，从而提高发动机功率。
增压原理与意义增压技术的原意是强化发动机的工作过程，提高发动机的升功率，由此减少发动机的质量和汽车的滚动阻力，对于汽车节能来说具有积极意义。
另外，增压使发动机气缸内的混合气空燃比大幅度上升，有利于提高发动机的热效率，从而提高发动机的负荷率。
一台发动机可以有无数个同样功率大小的工况点，自然吸气发动机只有处在中低速的高负荷区域，才能够获得最低的油耗率。
在设计汽车时，必须按照其设计的最高车速选定发动机标定功率，但实际车速很少达到最高车速，尤其在城市行驶时；因此发动机大多在燃油经济很差的工况区域运行，负荷率很低，常用提高发动机负荷率的方式来提高燃油经济性。
若将一台自然吸气发动机改成具有相同标定功率的增压发动机，主要依靠增压来达到要求的标定功率，其排量可以减少很多。
有资料显示，相同功率的增压发动机和自然吸气发动机，前者的排量可以比后者减少18%～35%，燃油经济性可提高10%左右。
增压能够使发动机节能，并相应地减少燃料燃烧产生的有害气体和温室气体二氧化碳的排放。
由此可见，增压可以使任何类型的发动机降低排放，但增压对排放的影响在汽油机和柴油机是有所区别的。
增压发动机的保养要点与常见问题解答
增压发动机的保养要点与常见问题解答增压发动机是现代汽车中常见的动力系统之一，其具有较高的动力输出和燃油经济性。
为了保证增压发动机的正常工作和延长其使用寿命，合理的保养和正确处理常见问题至关重要。
本文将介绍增压发动机的保养要点和常见问题的解答。
一、保养要点1. 定期更换机油和滤清器：增压发动机由于润滑系统的特殊性，对机油的要求较高。
建议按照汽车制造商的保养手册要求，定期更换机油及其滤清器，以保证发动机内部的润滑性能和清洁度。
2. 注意冷却系统的维护：增压发动机由于工作温度较高，冷却系统的维护至关重要。
定期检查冷却液的冷却效果和液面，确保冷却系统正常工作，并避免发动机过热。
3. 定期检查增压系统：增压发动机的增压系统包括涡轮增压器和增压风扇等。
定期检查增压系统的工作状态，确保涡轮增压器的正常工作和增压风扇的清洁，以提供稳定的增压效果和动力输出。
4. 维护高压燃油系统：增压发动机通常采用高压燃油直喷技术，需要定期检查喷油嘴和燃油泵的工作状态，并定期清洁和更换燃油滤清器，以确保燃油系统的正常工作和燃油的均匀喷射。
5. 正确使用和保养空气滤清器：由于增压发动机需要大量空气作为燃烧的氧气，空气滤清器的使用和保养非常重要。
定期更换空气滤清器，保持其清洁，以提供足够的新鲜空气供给发动机燃烧。
二、常见问题解答1. 增压系统出现漏油怎么办？增压系统的漏油可能是由于密封件老化或破裂引起的。
如果发现漏油现象，应及时检查涡轮增压器的密封件和进气管路，更换破损的密封件，并确保安装正确，以避免漏油对发动机造成损害。
2. 发动机工作时出现异常声音是什么原因？异常声音可能是涡轮增压器进气口或排气口存在异物或积碳，导致气流不畅。
可以通过清洁进气口和排气口，确保气流通畅，排除异物或积碳，解决异常声音问题。
3. 发动机加速缓慢是否与增压系统有关？增压发动机加速缓慢可能与增压风扇的污损或涡轮增压器叶轮的堵塞有关。
定期检查增压风扇的清洁和涡轮增压器的工作状态，必要时进行清洗和修理，以确保增压系统的正常工作，提供充足的动力输出。
安全管理论文之汽油机增压的技术问题及其解决方案
安全管理论文之汽油机增压的技术问题及其解决方案随着消费者对汽车性能和燃油经济性的要求越来越高，汽油机的增压技术越来越受到关注。
增压技术可以明显提高汽油机的动力性和燃油经济性，但在实际应用中还存在一些技术问题。
本文将探讨汽油机增压的技术问题及其解决方案。
一、汽油机增压技术的原理汽油机增压技术通过增大气缸内空气的压力和密度，使燃油更加充分的燃烧，从而提高汽油机的动力性。
汽油机增压技术主要有两种实现方式：机械增压和涡轮增压。
机械增压利用机械装置（如离心式增压器）将发动机排放的废气，驱动加速器及动力传动系统带动增压器叶片旋转，以高速旋转压缩空气，并压送至进气歧管；涡轮增压则是利用排出的废气直接驱动涡轮叶轮，涡轮叶轮高速旋转以压缩进气空气，达到增压的作用。
二、汽油机增压技术的技术问题汽油机增压技术在提高汽车动力性和燃油经济性的同时，也存在着一些技术问题：1. 增压器的损坏问题机械增压器叶片旋转速度高，易受到物理损坏，因此需要定期检查并更换；涡轮增压器叶轮高温易变形、开裂，甚至剪断，所以汽车在使用过程中要注意避免急停急启等操作，以免导致增压器叶轮损坏。
2、进气温度升高增压技术能使空气中的含氧量增加，但增压也会带来进气温度升高的问题，这会降低燃油燃烧效率，造成更多废气排放。
3、机械增压装置的噪音问题机械增压装置在工作时会产生很大的噪音，这种噪音不仅会影响驾驶体验，还会使汽车内部的噪音级别升高，给驾乘者带来不舒适。
三、汽油机增压技术的解决方案针对以上技术问题，有以下解决方案：1、增压器叶片的改进和材质变更目前市场上的增压器叶片大多采用铝合金或钛合金，而随着材料科技的进步，增压叶片可以更换铝锂合金，铝锂合金具有优异的强度和耐腐蚀性，相对于传统材料更加耐用。
2、增压器对空气的预热为了降低进气温度，可以增加强制气冷器的使用，将压缩空气通过强制气冷器前冷却，降低空气温度。
3、增加储能器通过在进气管道中加入储能器，可以增加进气管道的容积，从而减缓压缩空气的速度，降低机械增压器噪声。
增压技术思考题
《内燃机增压技术》作业1、高增压柴油机需要解决的技术难题以及实现高增压方案的分析和比较答：1、高增压柴油机需要解决的技术难题：（1）起动问题：大多数高增压柴油机为了控制P max均相应降低压缩比ε。
环境温度越低，压缩比降得越多，故将降低冷启动的效率。
因此，高增压柴油机需要有专门措施来解决起动问题。
（2）加速性问题：当Pe>1.4MPa后增压柴油机的加速性问题就比较突出，且Pe越高，加速性问题越严重。
（3）燃油系统及低负荷性能问题：燃油系统的问题是两个方面。
一为高增压时要求在高压下迅速喷油，这对燃油系统来说是项艰巨的任务。
二为高的喷油压力和大的喷孔面积对额定工况合适，在柴油机低负荷时就产生问题，因大的喷孔不利于形成良好的雾注。
（4）在高增压柴油机上散热量猛增将成为一个突出的问题：随着压比的增加，缸套、活塞、气缸等零件的散热量多成直线关系增加，特别是中冷器的散热量更是成倍数增加，这是一个严重的问题。
（5）发动机的机械负荷及热负荷：①机械负荷：发动机增压后，随着Pe增大，最高燃烧压力Pmax也急剧增加，在高增压发动机上，Pmax往往达到14.0~16.0MPa，在如此高压作用下，发动机上许多受力的零部件将承受很高的机械负荷，从而产生很高的机械应力。
②热负荷：在高Pe情况下由于热流量增大，发动机热负荷急剧增大，造成零部件损坏。
2、实现高增压方案的分析和比较：（1）当Pe<1.8~2.0MPa时，一般采用常规低圧缩比高增压系统即可，只有当Pe>2.0MPa时，才可考虑用Hyperbar、可变压缩比，或停缸冲量转换等系统。
（2）两级增压对车用发动机特别是特种车辆发动机很难采用，这主要是受动力舱体积的限制。
（3）米勒系统一般适用于大型发动机，他特别适用于天然气发动机的增压。
（4）涡轮复合发动机虽然循环效率稍高，但因结构复杂，成本昂贵，故一般只用于军用发动机。
（5）绝热发动机的发展方向是无可置疑的，特别对军用发动机有较大吸引力。
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汽油机增压的技术问题及其解
决方案(2020新版)
Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times.
汽油机增压的技术问题及其解决方案
(2020新版)
摘要：汽油机增压，虽然在增压原理上与柴油机增压基本相同，但在技术上要比柴油机增压困难得多。
主要由于汽油机增压后爆震的倾向增大，热负荷增高，且增压系统较为复杂。
过去除高强化汽油机的赛车和高原行驶车辆采用增压技术外，一般汽油机很少应用。
20世纪70年代后，世界各地特别在发达国家，城市污染与噪声已成公害，再加上石油危机，这就促使汽油机增压技术得到较快的发展。
本文主要讲述了增压问题及其解决方案。
着重论述了存在的关键性技术问题：排温过高、爆燃、热负荷等。
关键词：涡轮增压爆燃热负荷增压中冷
一、汽油机增压技术的难点
（一）爆燃倾向增大
爆燃是气缸内未燃部分混合气在火焰前锋到来之前自行燃烧，在气缸内形成无方向的爆炸燃烧。
因爆燃发生时，缸内的压力曲线出现高频大幅度波动，同时发动机会产生一种高频金属敲击声，故又称为敲缸或爆震。
增压使压缩终了混合气的温度和压力趋于升高，致使爆燃的倾向增大。
汽油机由于受爆燃限制，压缩比ε较低，因而造成燃烧膨胀不充分，致使排气温度较高。
（二）热负荷加重
汽油机混合气的浓度范围窄，燃烧时的过量空气少，造成单位数量混合气的发热量大，又因为汽油机不能利用加大扫气来冷却受热零件，因此使得汽油机在增压后的热负荷偏高。
（三）混合气的控制
汽油机采用变量调节，化油器式发动机进行增压时气体流经化油器喉口的压力是变化的，不仅难于精确供应一定浓度的混合气，还增加了一些如增压方案的选择、化油器的密封、加速响应性能等新问题。
电控汽油喷射技术的应用，为增压技术在汽油机中的应用扫除了一大障碍。
（四）汽油机与增压器匹配困难
与柴油机相比，汽油机的转速范围宽，从低速到高速混合气质量变化大。
当节气门突然开打时，增压器相应滞后；增压后发动机排气温度高，易造成增压器损坏；并出现低速时增压压力不足，高速时增压压力过高及寿命降低的情况。
二、汽油机涡轮增压的主要技术措施
（一）汽油机增压爆燃的技术措施
1、降低压缩比ε
降低压缩比可以降低压缩中了混合气的温度Ta，控制爆燃的发生，正是增压后解决爆燃的常用方法。
实践证明：在使用辛烷值为90的汽油时，汽油机的压缩比从8.6降到7.0，废气涡轮增压后的最大功率Pemax可增加60﹪，一般增加40%―50%。
其次，也可以在缸体一侧安装保证传感器来监测发动机的爆震情况，由ECU适时地根据爆燃强度调整点火定时，是发动机点火始终工作在最佳的点火时刻。
2、增压中冷
增压后增压器出口温度（即进入气缸的进气温度）Tk自然吸气式的相比要高很多。
增压中冷就是在增压器出口与进气管之间加装中间冷却器，对进入气缸的空气进行冷却，可以有效地降低压气机后气体的温度，增加混合气的浓度，这是废气涡轮增压发展的一个方向。
采用增压中冷技术可使汽油机在高速高负荷工况下得到较好的经济性和功率输出，降低热负荷，延长零部件的使用寿命。
发动机中间冷却技术的类型根据所采用的冷却介质的不同分为两种，一种是利用发动机的循环冷却水对中冷器进行冷却，即水－空中冷系统。
另一种是利用外界空气冷却，即空－空中冷系统。
这种系统结构简单，性能可靠，热传导效率高，汽车发动机大都采用空气冷却式中冷器。
空－空中冷系统由中冷器,进出气连接管路组成，其中中冷器是其核心部件。
3、其他措施
如采用高辛烷值的汽油，提高发动机的抗爆性；减小点火提前角；采用双火花塞点火及向汽缸喷水等都可以降低汽油机在增压后发生爆燃的倾向。