增压技术及发展使

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

增压是发动机进气形式的一种,区分于普通自然吸气的发动机,它是将空气事先进行压缩,再注如气缸,按照增压器工作原理分为涡轮增压和机械增压两种

最早出现的增压器是安装在航空活塞式发动机上,在发动机上加装增压器,对高空稀薄的空气进行加压,从而克服随着海拔的提高发动机功率明显下降的不利因素。这种问题同样出现在汽车发动机上,当发动机高速运转时,一个进气行程的时间只有百分之几秒,在这么短的时间内吸进汽缸的空气量远小于汽缸的工作容积,使得汽缸内的空气密度低于大气密度。要提高容积效率,让发动机的功率和扭矩输出更高,就必须改善它的“呼吸”。而既然每次进气的时间无法延长了,对应的办法就是加装增压器,将空气事先加压,然后将高压气体注入汽缸,使汽缸内的空气压力高于外界空气压力。增压发动机在拥有更好的动力表现的同时燃油经济性也是同功率级别的自然吸气式发动机不可比拟的。

对于世界汽车工业而言,涡轮增压(英文为Turbo charging)并不是新名词。湖南大学教授、发动机专家韩志玉告诉记者,涡轮增压概念的诞生,已有上百年历史。相关资料显示,1905年,苏尔寿(Sulzer)兄弟研发公司的总工程师阿尔佛雷德•J•波西(Alfred J Buchi)博士在瑞士温特图尔首次提出了涡轮增压的概念,并于当年的11月16日,被德国专利局授予了第204630号专机辅助增压器技术”,这标志着涡轮增压技术正式诞生。波西

。也被公认为涡轮增压技术的创始人--,,

1912年,世界上第一台废气驱动的增压器正式问世。不过,这项技术最初并未用于汽车行业,而是应用于船舶、航空领域。1923年,德国交通部建造了两艘轮船,采用了涡轮增压技术,该技术使轮船的10缸发动机的最大功率输出由1750马力增大到2500马力。涡轮增压器的规模化生产出现在二战时期,由美国首先将其运用在军用飞机上。;;;

1961年,小轿车开始尝试性地安装增压器,但因为瞬间产生的巨大压力和热量,使安装后效果并不理想。瑞典萨博汽车公司是第一家把涡轮增压器成功批量应用到汽车产品上的汽车制造商。配装涡轮增压发动机的萨博99车型,在1969~1984年间销售量高达近59万辆,足以显示市场对该技术的肯定。业内人士普遍认为,萨博公司使汽车发动机在应用涡轮增压技术上,真正走向成熟,宣告了汽车产业一个新时代的诞生,涡轮增压技术改写了“排量大小决定功率”的传统概念。在上世纪涡轮增压技术发展的历史中,宝马的Turbo200、保时捷的911Turbo都是消费者追捧的热门车型。在中国,大众公司率先引入了轿车涡轮增压技术。目前,运用于多款车型的 2.0TSI(涡轮增压缸内直喷式发动机)发动机,曾连续数届(2005、2006、2007年)在约30个国家近60位顶级汽车专业记者组成的评审团的“年度发动机”大奖评审中,获得1.8~2.0L排量级别“年度发动机大奖”,该评审团认为该款发动机“在技术、性能、节能、环保方面取得了平衡”。

韩志玉告诉记者,涡轮增压技术在中国的发展时间也不短,但主要应用于柴油发动机,汽油发动机对这项技术的应用较少。“上世纪80年代初,我还在上大学时,学校就有一位教授在为一家国内汽车企业研发涡轮增压汽油机,目的跟现在的不一样。当时汽车在高原上行驶时,由于空气稀薄,输出扭矩和功率大幅度下降。

运用涡轮增压技术后,能够帮助发动机恢复功率和扭矩。不过,那时的汽油机转速比较低,涡轮机的技术水平也不高,不能和现在同日而语。”韩志玉回忆说。据了解,目前,在中国,除了一些比较落后的农用车外,涡轮增压技术几乎应用于所有的柴油发动机上。随着节能减排目标的提出,我国小排量涡轮增压缸内直喷式汽油发动机将成为主流。韩志玉透露,他正在主持相关的技术研发项目,国内几家自主品牌汽车企业也在做相关的技术储备。

统废气涡轮增压器的涡轮迟滞现象也得到了很好的控制。因此成为目前应用最为广泛的发动机增压装置。

狄赛尔1858年出生在法国巴黎,他的父亲是德国奥古斯堡的精制皮革制造商。成年之后,狄赛尔进入了德国的慕尼黑技术大学攻读。就在他读大学期间的1876年,德国人奥托研制成功了第一台4冲程煤气发动机,这是法国技师罗夏内燃机理论第一次得到实际运用。这一成就鼓舞了当时从事机械动力研究的许多工程师,这其中既包括后来汽车的发明者卡尔·奔驰和戈特利普·戴姆勒,也包括对机器动力十分有兴趣的年轻人狄赛经过近20年的潜心研究,狄赛尔终于在1892年试制成了第一台压燃式内燃机,也就是柴油机。柴油机用汽缸吸入纯空气,再用活塞强力压缩,使空气体积缩小到15倍左右,温度上升到500—700度,然后用压缩空气把雾状柴油喷入汽缸,与缸中高温纯空气混合,由于汽缸这是已经有了较高的温度,因而柴油喷入后自行燃烧做功。1892年2月27日,狄赛尔取得了此项技术的专利。1924年,美国的康明斯公司正式采用了泵喷油器,这一发明有效地降低了柴油机的质量,同年在柏林汽车展览上MAN公司展示了一台装备柴油机的卡车,这是第一台装有柴油机的汽车。不久以后,博世公司开始正式生产标准泵喷油器,正是由于柱塞泵的普及,为柴油机安装在汽车上提供了基础。1936年,奔驰公司生产出了第一台柴油机轿车260D,这时距狄赛尔去世已经23年。

尽管30年代已经有轿车安装了柴油机,但真正为柴油机提供发挥舞台的还是重型机械和装甲车辆。二战中,美国的舒尔曼坦克和德国虎式坦克都使用汽油机,虎式坦克以其强大的火力和厚重的装甲占得了上风,美军只能拿数量来扯平。但在苏联战场,苏军的T-34坦克的火力和装甲虽也不及虎式坦克,但T-34使用柴油发动机,他在中弹后不易起火,这样就大大提高了战场生存能力。战后,各国汲取了战争中的教训,都自己的坦克换装成了柴油发动机。

20世纪50年代以后,两大阵营在坦克功率方面进行了不断的军备竞赛,这无形中大大加速了柴油机技术的发展。人们知道喷油压力直接影响着柴油机的功率和扭矩,因而世界各大柴油机制造公司都在拼命提高柴油机的喷油压力,在这个时期,康明斯公司研制成功完全不同于柱塞泵的PT喷油系统,从而大规模的提高了喷油压力。

1905年,德国的狄塞尔发明柴油机;

1976年,德国大众首先在高尔夫轿车上采用柴油发动机;

1989年,德国大众高尔夫柴油车获得“低排放车”的称号;

1990年,德国大众首次推出增压、直喷柴油机,德国大众在柴油动力技术的开发和应用上一直走在世界的前沿;

1993年,开发出四缸涡轮增压直喷柴油发动机(TDI);

1995年,开发出自然吸气式直喷(SDI)柴油发动

1995年,开发出变截面涡轮增压器;

1998年,开发出泵喷嘴技术;

相关文档
最新文档