第七章 车用发动机的增压系统.ppt

第七章车用发动机的增压系统第一节概述第二节机械增压第三节涡轮增压第四节气波增压第一节概述?增压定义:将空气预先压缩然后再供入气缸,以提高空气密度、增加进气量的一项技术。?增压作用:进气量增加,可相应地增加循环供油量,增加发动机功率。同时,增压还可以改善燃油经济性。?基本类型:根据提高进气密度的方式不同,或驱动气压机的方式不同,增压发动机分为机械增压、废气涡轮增压和气波增压等三种基本类型。?增压器:实现进气增压的装置称为增压器。对应三种基本类型的增压器称机械增压器、涡轮增压器、气波增压器。机械增压器: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,机械增压器与发动机直接机械联系,因此,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。但发动机驱动机械增压器要消耗输出功率,因此发动机的燃油经济性较差。涡轮增压器:由涡轮机和压气机构成。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。涡轮增压的最大优点是燃油经济性好,并可大幅度降低有害气体的排放和噪声水平。缺点是低速时排气能量低,增压效果差,低速加速性能较差。气波增压器:气波增压器中有一个特殊形状的转子3,由发动机曲轴带轮经传动带4驱动。在转子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。气波增压器结构简单,加工方便,工作温度不高,不需要耐热材料,也无需冷却。其低速转矩特性好,但是体积大,噪声水平高,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。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。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。第二节机械增压一、机械增压系统机械增压器根据压气机的工作原理分为机械离心式增压器、罗茨式增压器、滑片式增压器、螺旋式增压器和转子活塞式增压器等。1-初级变速带轮2-次级变速带轮3-电磁离合器4-增速行星齿轮系5-压气机6-进气口7-排气口8-外壳9-旋转活寨1O-转子11-滑片12-驱动轴13-出口边缘14-二级工作室空气进口15-抽气导向器16-第一级工作室空气进口17-抽气元件18-外转子19-内转子20-工作腔Ⅲ21-工作腔Ⅱ22-工作腔Ⅰ