一、四種增壓方式
1.機(jī)械增壓
機(jī)械增壓的壓縮機(jī)直接由發(fā)動(dòng)機(jī)的曲I軸帶動(dòng),其優(yōu)點(diǎn)是晌應(yīng)性好(完全沒有遲滯),但本身需要消耗一部分能量,因此機(jī)械增壓不能產(chǎn)生特別強(qiáng)大的動(dòng)力,尤其在高轉(zhuǎn)速時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的摩擦,損失一定的能量,影響發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的提高,降低發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率。傳統(tǒng)的機(jī)械增壓器在中低轉(zhuǎn)速時(shí),對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出有明顯改善,但峰值功率出現(xiàn)較早,發(fā)動(dòng)機(jī)最高轉(zhuǎn)速較低,適合與大功率柴油機(jī)匹配,對(duì)追求高速性能的發(fā)動(dòng)機(jī)不適用。另外,在摩擦的作用下,機(jī)械增壓容易產(chǎn)生特有的噪聲。
2.廢氣渦輪增壓
廢氣渦輪增壓最早運(yùn)用于柴油機(jī),其優(yōu)點(diǎn)是,在不增加柴油機(jī)排量的基礎(chǔ)上可大幅度提高功率和扭矩,輸出的最大功率大約可增加40%。另外,柴油機(jī)采用增壓技術(shù)后能使燃料徹底燃燒,進(jìn)一步提高燃油經(jīng)濟(jì)性,同時(shí)降低尾氣排放,但柴油機(jī)采用廢氣渦輪增壓技術(shù),工作中產(chǎn)生的最高爆發(fā)壓力和平均溫度將大幅度提高,會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械性能、潤(rùn)滑性能受到影響。
3.復(fù)合增壓
發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)采用廢氣渦輪增壓和機(jī)械增壓技術(shù),稱為復(fù)合增壓。復(fù)合增壓技術(shù)最初用于二沖程柴油機(jī),目前已被廢氣渦輪增壓技術(shù)所取代。
4.氣波增壓
氣波增壓是利用發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)的壓縮波和膨脹波傳遞能量的,與廢氣渦輪增壓相比,氣波增壓具有發(fā)動(dòng)機(jī)全轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)增壓度大、加速性能好等優(yōu)點(diǎn),近年來(lái)在柴油機(jī)上的應(yīng)用得到了人們的重視。
二、廢氣渦輪增壓器
1.工作原理
廢氣渦輪增壓器主要由泵輪和渦輪組成,其一端為廢氣驅(qū)動(dòng)端,另一端為新鮮空氣增壓端。泵輪和渦輪由一根軸剛性連接,發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣驅(qū)動(dòng)泵輪,當(dāng)它越轉(zhuǎn)越快時(shí),泵輪帶動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn),渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)后壓縮空氣達(dá)到給進(jìn)氣系統(tǒng)增壓的目的。增壓器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣一側(cè),所以在工作時(shí)增壓器的工作溫度很高,轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速非常高,可達(dá)每分鐘幾萬(wàn)到十幾萬(wàn)轉(zhuǎn),如此高的轉(zhuǎn)速和溫度使得常見的滾針或滾珠軸承無(wú)法支承轉(zhuǎn)子工作。因此渦輪增壓器普遍采用全浮動(dòng)軸承,由機(jī)油潤(rùn)滑和冷卻,有的還采用了獨(dú)立的冷卻液系統(tǒng),以保證增壓器的正常工作。但是,經(jīng)廢氣渦輪壓縮后進(jìn)入燃燒室的空氣會(huì)變得很熱,降低了空氣中的氧氣含量。為了保證燃油能徹底的燃燒,所以在壓縮空氣進(jìn)入燃燒室前要進(jìn)行冷卻(分風(fēng)冷和水冷兩種方式),就是我們常說(shuō)的中冷器。壓縮空氣經(jīng)過(guò)中冷器冷卻后會(huì)提高空氣密度,進(jìn)而達(dá)到燃料進(jìn)入燃燒室更加徹底燃燒的目的,進(jìn)一步提高發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性,同時(shí)“中冷”也幫助燃燒室降低了溫度。雖然渦輪增壓器的原理很簡(jiǎn)單,但是制造工藝卻要求很高,其內(nèi)部零部件需要緊密配合,并且增壓器還要和發(fā)動(dòng)機(jī)緊密配合,否則由于進(jìn)氣量與燃油量不匹配會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)的損壞或降低發(fā)動(dòng)機(jī)的功率。
2.主要優(yōu)點(diǎn)
廢氣渦輪增壓器彌補(bǔ)了一些自然吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的先天不足,能給燃燒室提供更多的空氣,使燃燒更徹底,排放更干凈,提高了燃油經(jīng)濟(jì)性,并能滿足發(fā)動(dòng)機(jī)在高海拔地區(qū)空氣的供給。
[$page] 3.使用和維護(hù)要點(diǎn)
(1)保證增壓器處于良好的潤(rùn)滑狀態(tài)由于增壓器采用全浮動(dòng)軸承,且轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速很高,除了應(yīng)使用廠家規(guī)定牌號(hào)的機(jī)油外還要求:
①發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后應(yīng)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)一會(huì)兒,使?jié)櫥瓦_(dá)到一定的工作溫度和壓力,以免突然增加發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷時(shí)因增壓器轉(zhuǎn)子軸承缺油或無(wú)油而加速磨損;車輛停車時(shí)因增壓器轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)具有一定的慣性,故不要使發(fā)動(dòng)機(jī)立即熄火,應(yīng)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間,以使增壓器轉(zhuǎn)子的溫度和轉(zhuǎn)速逐漸下降,否則會(huì)使機(jī)油失去壓力,轉(zhuǎn)子得不到潤(rùn)滑而損壞。
、诮(jīng)常檢查發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油油量并定期更換機(jī)油及機(jī)油濾清器,避免因缺少機(jī)油或機(jī)油過(guò)臟而導(dǎo)致軸承潤(rùn)滑不良、轉(zhuǎn)子過(guò)早磨損或卡死。
(2)定期清洗或更換空氣濾芯
空氣濾芯過(guò)臟會(huì)造成進(jìn)氣阻力增加,使發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降,而空氣濾芯破損會(huì)加速渦輪的磨損,還會(huì)加速發(fā)動(dòng)機(jī)缸套活塞副的磨損,降低使用壽命。
(3)經(jīng)常檢查進(jìn)氣系統(tǒng)的密閉性
空氣濾芯至增壓器的進(jìn)氣口管處漏氣,會(huì)使灰塵進(jìn)入增壓器及發(fā)動(dòng)機(jī),損壞增壓器和發(fā)動(dòng)機(jī)。而增壓器壓氣口至發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣岐管各接口處漏氣會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降、冒黑煙,影響發(fā)動(dòng)機(jī)的正常使用。
(4)經(jīng)常檢查排氣系統(tǒng)的通暢性排氣制動(dòng)是采用發(fā)動(dòng)機(jī)瞬間斷油并同時(shí)阻滯發(fā)動(dòng)機(jī)正常排氣的方法,利用發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸氣阻,達(dá)到降低車輛行駛速度的目的。在正常的行駛中,如果排氣蝶閥不完全打開會(huì)造成排氣不暢,使增壓器背壓過(guò)高,廢氣推動(dòng)泵輪及渦輪的轉(zhuǎn)速降低,同時(shí)進(jìn)氣壓力降低,造成發(fā)動(dòng)機(jī)冒黑煙和功率下降。
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