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第七章汽车发动机增压第一节概述一、增压的目的通过将空气预先压缩后供入气缸，增加进气质量，相应增加循环供油量，从而增加发动机功率。二、增压的基本类型涡轮增压、机械增压、气波增压三种，对应的增压器称涡轮增压器、机械增压器、气波增压器1、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。2、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。由于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。一般适用于小型汽油机或与涡轮增压器复合使用。三、复合增压系统1、串联式复合增压系统：空气先经过涡轮增压器提高压力后，进入中间冷却器降温，再经机械增压器增压。这种增压方式主要用于高增压发动机上。2、并联式复合增压系统：由机械增压器和涡轮增压器同时向发动机供给增压后的空气。在低速范围内主要靠机械增压，而在高转速范围内主要靠涡轮增压。这种增压系统使发动机低转速转矩特性得到改善。第二节机械增压一、机械增压系统图中，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。第三节涡轮增压一、涡轮增压系统涡轮增压系统分单涡轮增压系统和双涡轮增压系统。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。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。五、压比：Πk压力升高比Πk：是压气机出口压力Pk与压气机进口压力Po之比值增压压力PkΠk＝Pk/Po按压比大小分类Πk＜1.4低增压Πk＝1.4～2.0中增压Πk＞2.0高增压Pk较低时，功率对Pk的增长率较高Pk较高时，功率对Pk的增长率较低因为空气经压缩后，其温度升高，因而空气密度并没有随Pk成正比地增加；所以为进一步提高发动机功率，Πk＞1.8的中、高增压式增压器一般采用中间冷却器，以降低压气机出口的空气温度，使充气密度增加。六、冒烟限制器增压柴油机在低速运转时，排气流量小，增压作用不大，使发动机充气量不足，产生冒烟现象；发动机加速时，因柴油机排气到达涡轮及涡轮转速增加有一定时间的滞后，使增压器对空气的增压也有一定滞后，且增压器的压比愈高，冒烟倾向愈严重。所以增压柴油机常装有冒烟限制器。七、废气涡轮增压器使用要点1．增压器的全浮动轴承对润滑油要求很高，须定期洗油滤器（因为轴承过度磨损，叶片甚至会与壳体发生摩擦，使转子转速下降，增压器及柴油机的性能迅速恶化）。2．为确保高速下全浮动轴承的润滑，起动后怠速运转几分钟，使润滑油达一定压力和温度，（避免突加负荷，轴承处于无油状态，加速磨损）停机时，也应逐渐减少负荷，最后怠速几分钟再停（因为立即停机，机油可能因轴承温度太高而在轴承内燃烧）。3．定期洗空滤器，以免因堵塞产生大阻力，减少压气机入口的空气压力和流量，使增压器性能恶化。4．检查进气系统是否漏气，以免灰尘和泥沙进入，造成叶片及柴油机零件早期磨损，使柴油机和增压器性能变坏。第四节气波增压一、构造二、工作原理低压空气进入转子，旋转到某一开口与高压排气口相通，此时排气压缩波压缩空气，使其压入高压空气管，随转子转动，出口封闭，此时排气，压缩空气被封闭其中，随着转动与低压排气管相通，废气排出，接着转至低压空气入口，空气进入再次循环。