汽车发动机增压技术
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2020/11/23
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涡轮机
压气机
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在3中发动机排出的废气直 接与空气接触，利用排气压 力波使空气受到压缩以提高 进气压力。这种增压器只能 在低速范围内使用，多用于 柴油机上，因柴油机最高转 速比较低。
汽车发动机增压技术
一、机械增压器： 动力：由发动机曲轴1经齿轮增速器5驱动（图 a），或由曲轴齿形传动带轮经齿形传动带9及 电磁离合器6驱动。 优点：能有效提高发动机功率，与涡轮增压相 比，其低速增压效果更好。其变工况的瞬态响 应性好，加速性好，尤其是低速时加速性好。 缺点：燃油经济性较差。
应用：一般适用于小型汽油机或与涡轮增压器 复合使用。
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三、电磁离合器 电磁离合器安装在传动带轮1中，结构如图示。
传动带轮1与主动板2固连接在一起，从动摩擦片6花 键套5固连接在一起。 电控单元根据发动机工况的需要，发出接通或 切断电磁离合器电源的指令，以控制增压器的工作。 当接通电源时，电磁线圈3通电，主动板2吸引 从动摩擦片6，使离合器处于结合状态，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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罗茨式压气机
图7-6a二叶直线型转子 图7-6b三叶螺旋型转子
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l 4、工作原理：当转子旋转时，空气从压 气机入口吸入，在转子叶片的推动下空 气被加速，然后从压气机出口压出。出 口与进口的压力比可达1.8，供气量与转 速成正比。
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三、气波增压器 优点：结构简单，加工方便，工作温度不高，
不需耐热材料无需冷却。与涡轮增压相比， 其低速转矩特性好。
缺点：体积大，噪声水平高，安装位置受到一 定的限制。
应用：多用于柴油机上。
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汽油机增压比柴油机增压困难的主要原因是： 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
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二、涡轮增压器的结构及工作原理
组成: 离心式压气机 径流式涡轮机 中间体14
增压器轴5通 过两个浮动 轴承9支承在 中间体14内
左端压气机 右端涡轮机
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带中冷器和点火提前角控制（不发生爆燃）。
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二、 机 械 增 压 器
罗茨式压 气机最广 为人知， 其结构如 图7—5所 示。
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1、构造：它由转子3、转子轴4、传动齿轮7、 壳体9、后盖5和齿轮室罩8等组成。
• 2、驱动：在压气机前端装有电磁离合器2及 电磁离合器带轮1。有两个转子。发动机曲 轴带轮经传动带、电磁离合器带轮1和电磁 离合器2驱动其中一个转子，而另一个转子 由传动齿轮7带动 3、分类：罗茨式压气机有两叶（直线型） 和三叶（螺旋型）之分。三叶转子有较低的 工作噪声及较好的增压器特性。
六缸电控汽油喷射式汽油机常采用双涡轮增压 系统，如图示。其中，不连续发火的1、2、3缸作为 一组，4、5、6缸作为另一组，每组三个气缸的排气 驱动一个涡轮增压器。
此系统除包括涡轮增压器9、进气旁通阀2、排
气旁通阀10及排气旁通阀控制装置11之外，还包括
中冷器3、谐振室4和增压压力传感器5等。
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少进气量，削弱增压效果，可能引起发动机 爆燃。
4)采用增压压力调节装置。
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第 二一 节、 机机 械械 增增 压压
系 统
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图中，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。
当发动机在小负荷下工作时，电控单元 ECU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，使 进气旁通阀5通电而开启，即在不增压的前提 下，空气经旁通阀5以及旁通管路进入气缸。
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第三节 涡轮增压
一、涡轮增压系统 有单涡轮和双涡轮两种
虚线部分为涡 轮增压器
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百度文库
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分类：涡轮增压系统分单涡轮增压系统和双涡 轮增压系统。
结构：涡轮增压系统 除包括涡轮增压器之外， 还包括进气旁通阀1、排气旁通阀9和排气旁通阀控 制装置10等，如图示。
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为克服汽油机增压的困难在汽油机增压系统中 采取的措施：
1)在电控汽油喷射式发动机上实行汽油机增 压，成功地摆脱了化油器式发动机与涡轮增 压器匹配的困难。
2)应用点火提前角自适应控制，来克服因增 压而增加的爆燃倾向。
3)对增压后的空气进行中间冷却。增压后空 气温度升高，密度减小，如温度过高，会减
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二、涡轮增压器 组成：由涡轮机和压气机构成。
工作原理：将发动机发出的废气引入涡轮机， 废气的能量推动涡轮机叶轮旋转，并带动与 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：燃油经济性好，并可大幅度降低有害气 体的排放和噪声水平。
缺点：低速时排气能量低，增压效果差，低速 加速性能较差。
温度高，因此增压之后汽油机和涡轮增压器的热 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。
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进气过程具有 的间歇性和周 期性使进气支 管内产生一定 幅度的压力波。 此压力波以当 地声速在进气 系统内传播和 往复反射。谐 振室4使其自 振频率与气门 的进气周期调 谐，在特定的 转速下在进气 门关闭之前， 在进气支管内 产生大幅度的 压力波，使进 气支管的压力 增高而增加进 气量.
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涡轮机
压气机
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在3中发动机排出的废气直 接与空气接触，利用排气压 力波使空气受到压缩以提高 进气压力。这种增压器只能 在低速范围内使用，多用于 柴油机上，因柴油机最高转 速比较低。
汽车发动机增压技术
一、机械增压器： 动力：由发动机曲轴1经齿轮增速器5驱动（图 a），或由曲轴齿形传动带轮经齿形传动带9及 电磁离合器6驱动。 优点：能有效提高发动机功率，与涡轮增压相 比，其低速增压效果更好。其变工况的瞬态响 应性好，加速性好，尤其是低速时加速性好。 缺点：燃油经济性较差。
应用：一般适用于小型汽油机或与涡轮增压器 复合使用。
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三、电磁离合器 电磁离合器安装在传动带轮1中，结构如图示。
传动带轮1与主动板2固连接在一起，从动摩擦片6花 键套5固连接在一起。 电控单元根据发动机工况的需要，发出接通或 切断电磁离合器电源的指令，以控制增压器的工作。 当接通电源时，电磁线圈3通电，主动板2吸引 从动摩擦片6，使离合器处于结合状态，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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罗茨式压气机
图7-6a二叶直线型转子 图7-6b三叶螺旋型转子
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l 4、工作原理：当转子旋转时，空气从压 气机入口吸入，在转子叶片的推动下空 气被加速，然后从压气机出口压出。出 口与进口的压力比可达1.8，供气量与转 速成正比。
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三、气波增压器 优点：结构简单，加工方便，工作温度不高，
不需耐热材料无需冷却。与涡轮增压相比， 其低速转矩特性好。
缺点：体积大，噪声水平高，安装位置受到一 定的限制。
应用：多用于柴油机上。
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汽油机增压比柴油机增压困难的主要原因是： 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
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二、涡轮增压器的结构及工作原理
组成: 离心式压气机 径流式涡轮机 中间体14
增压器轴5通 过两个浮动 轴承9支承在 中间体14内
左端压气机 右端涡轮机
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带中冷器和点火提前角控制（不发生爆燃）。
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二、 机 械 增 压 器
罗茨式压 气机最广 为人知， 其结构如 图7—5所 示。
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1、构造：它由转子3、转子轴4、传动齿轮7、 壳体9、后盖5和齿轮室罩8等组成。
• 2、驱动：在压气机前端装有电磁离合器2及 电磁离合器带轮1。有两个转子。发动机曲 轴带轮经传动带、电磁离合器带轮1和电磁 离合器2驱动其中一个转子，而另一个转子 由传动齿轮7带动 3、分类：罗茨式压气机有两叶（直线型） 和三叶（螺旋型）之分。三叶转子有较低的 工作噪声及较好的增压器特性。
六缸电控汽油喷射式汽油机常采用双涡轮增压 系统，如图示。其中，不连续发火的1、2、3缸作为 一组，4、5、6缸作为另一组，每组三个气缸的排气 驱动一个涡轮增压器。
此系统除包括涡轮增压器9、进气旁通阀2、排
气旁通阀10及排气旁通阀控制装置11之外，还包括
中冷器3、谐振室4和增压压力传感器5等。
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少进气量，削弱增压效果，可能引起发动机 爆燃。
4)采用增压压力调节装置。
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第 二一 节、 机机 械械 增增 压压
系 统
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图中，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。
当发动机在小负荷下工作时，电控单元 ECU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，使 进气旁通阀5通电而开启，即在不增压的前提 下，空气经旁通阀5以及旁通管路进入气缸。
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第三节 涡轮增压
一、涡轮增压系统 有单涡轮和双涡轮两种
虚线部分为涡 轮增压器
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分类：涡轮增压系统分单涡轮增压系统和双涡 轮增压系统。
结构：涡轮增压系统 除包括涡轮增压器之外， 还包括进气旁通阀1、排气旁通阀9和排气旁通阀控 制装置10等，如图示。
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为克服汽油机增压的困难在汽油机增压系统中 采取的措施：
1)在电控汽油喷射式发动机上实行汽油机增 压，成功地摆脱了化油器式发动机与涡轮增 压器匹配的困难。
2)应用点火提前角自适应控制，来克服因增 压而增加的爆燃倾向。
3)对增压后的空气进行中间冷却。增压后空 气温度升高，密度减小，如温度过高，会减
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二、涡轮增压器 组成：由涡轮机和压气机构成。
工作原理：将发动机发出的废气引入涡轮机， 废气的能量推动涡轮机叶轮旋转，并带动与 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：燃油经济性好，并可大幅度降低有害气 体的排放和噪声水平。
缺点：低速时排气能量低，增压效果差，低速 加速性能较差。
温度高，因此增压之后汽油机和涡轮增压器的热 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。
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进气过程具有 的间歇性和周 期性使进气支 管内产生一定 幅度的压力波。 此压力波以当 地声速在进气 系统内传播和 往复反射。谐 振室4使其自 振频率与气门 的进气周期调 谐，在特定的 转速下在进气 门关闭之前， 在进气支管内 产生大幅度的 压力波，使进 气支管的压力 增高而增加进 气量.