增压机工作原理?有什么用啊?

增压机工作原理?有什么用啊?,第1张

涡轮增压器能够提供更好的燃油经济性,因为增压会给燃烧室提供更多的空气,使燃烧更彻底、排放更干净。以CO2的排放为例,汽油发动机要比相同功率的自然吸气发动机少10-20%。此外,涡轮增压器还具有更多优势,包括在高海拔地区也能满足空气供给,在冷启动时使三元催化更快进入工作等。

随着对绿色环境的重视,以及汽车尾气排放标准的越来越严格,今天的汽车制造商,不仅要符合环保要求,又要使客户享受足够的驾驶乐趣,而涡轮增压器正好能降低排放、提高燃油经济性,且大功率的动力输出,更保障了驾驶者追求行如风的驾驶乐趣。目前欧洲已有50%的汽车使用了涡轮增压器,在亚洲、美国的使用率也在逐渐增加。

涡轮增压器的工作原理是利用内燃机运作所产生的废气通过同轴的两个叶轮组成的结构驱动的空气压缩机。

采用专门的压气机将气体在进入气缸前预先进行压缩,提高进入气缸的气体密度,减小气体的体积,这样,在单位体积里,气体的质量就大大增加了,进气量即可满足燃料的燃烧需要,从而达到提高发动机功率的目的。

在发动机排量一定的情况下,若想提高发动机的输出功率,最有效的方法就是多提供燃料燃烧。然而,向气缸内多提供燃料容易做到,但要提供足够量的空气以支持燃料完全燃烧,靠传统的发动机进气系统是很难完成的。因此,提高发动机吸入气体的能力,也就是提高发动机的充气效率就显得尤为重要。

涡轮增压的作用

涡轮增压的主要作用就是提高发动机进气量,从而提高发动机的功率和扭矩,让车子更有劲。一台发动机装上涡轮增压器后,其最大功率与未装增压器的时候相比可以增加40%甚至更高。这样也就意味着同样一台的发动机在经过增压之后能够产生更大的功率。

就拿我们最常见的18T涡轮增压发动机来说,经过增压之后,动力可以达到24L发动机的水平,但是耗油量却比18发动机并不高多少,在另外一个层面上来说就是提高燃油经济性和降低尾气排放。

增压器,活塞式航空空发动机用来增加气缸进气压力的装置。发动机气缸前的空气体被增压器压缩,增加空气体的密度,使更多的空气体充入气缸,将增加发动机功率。然后,汽车编辑耐心地给朋友们介绍汽车进气增压器。

主要结构

废气涡轮增压器借助发动机排出的700-900摄氏度的高温废气驱动涡轮中的涡轮旋转,涡轮轴带动压缩机中的叶轮高速旋转,以离心方式压缩空气体,将发动机的进气密度提高到2-3个大气压。然后我们可以向发动机中注入更多的燃油来提高发动机自身的功率。

废气涡轮增压器由废气驱动的涡轮、压缩新鲜空气体的压缩机、中间支撑轴承的中间体和旁通阀调节机构组成。

发展历史

涡轮增压器最早的专利申请是在1905年。苏尔寿兄弟研发公司的AlfredBuchi博士申请了涡轮增压器&mdash的第一项专利;&mdash动力驱动的轴向涡轮增压器,但鉴于当时的工业水平,Buchi博士并没有生产出第一个有效的涡轮增压器产品。1991年开始在瑞士温特图尔增压器工厂工作,1915年制造出原型aero空发动机增压器。借助发动机废气,关键目的是克服高空稀薄空气体与动力之间的负面关系。二战期间,通用电气(GE)制造的增压器将飞机提升到了10000米空。

致命失效

一般在选择增压器时,根据不同增压系统的工作特性,在喘振线b右侧的适当位置已经选择了压缩机的匹配工作线,此时既可以保证柴油机达到预定的增压指标,增压器在高效区工作,又可以保证增压器在柴油机的整个工作范围内不喘振。因此,在正常情况下,大多数不会激增。但当工况发生变化时,例如存在增压系统通道堵塞、负荷过高或过低、柴油机负荷不均、负荷突变等情况时。,匹配的工作线将部分或全部进入浪涌区,这将导致浪涌。下面简单介绍一下可能影响增压器喘振的原因。增压器流道堵塞因素之间的关系增压器流道堵塞的直接后果之一是会增加系统中气流的阻力。柴油机运转时,增压系统的气体流动路线为:压缩机进口过滤器和消声器&rarr压缩机叶轮&rarr压缩机扩散器&rarr空气体冷却器&rarr扫气箱&rarr柴油发动机的进气口(阀门)&rarr排气口(阀门)&rarr排气管&rarr废气涡轮喷嘴环:废气涡轮叶轮;烟囱。每个结构的流通面积基本固定。如果上述流路中的任何一个环节被堵塞,如污垢、积碳、变形等。,基本上,压缩机的背压会因流动阻力的增加而升高,并且流速会缩短,从而导致喘振。其中,容易脏的部件有压缩机进气过滤器、压缩机叶轮和扩压器、空气体冷却器、柴油机进(扫)气口和排气口(阀门)、废气涡轮喷嘴环和废气涡轮叶轮。正常情况下,涡轮增压器气流通道堵塞是其喘振的关键原因。管理中

应定期维护和清洁上述部件,以避免或消除由此产生的喘振。

好了,今天有这么多汽车小编的朋友介绍的汽车进气增压器。不知道小伙伴们听完汽车小编的简单介绍,对汽车进气增压器有没有更深入的了解。希望边肖汽车的简介能对朋友们有所帮助。如果你想了解更多的知识,那就关注这个网站。边肖车在这里等你!

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涡轮增压器的工作原理是:通过排出废气时产生的动力转变成进气管的压力,排气管和进气管内有风叶片,当发动机工作时产生废气,排气管的叶片转动,从而增加进气压力,加大油门时排气也会随之增加,进气会随排气增加而增加。涡轮增压器的维护方法是:1、汽车发动机启动之后,不能急踩加速踏板;2、发动机长时间高速运转后,不能立即熄火;3、选择合适的机油;4、定期清理发动机机油和滤清器;5、按时清洁空气滤清器;6、定期检查涡轮增压器的密封环;7、定期清理空气滤清器;8、定期检查润滑油管和接头处。

涡轮增压器主要由压缩机和涡轮机组成,两者通过传动轴连接,涡轮的进气口和排气歧管相连,排气口和排气管相连;压缩机的进气口和进气管相连,排气口和进气歧管相连接。

涡轮被发动机排出的废气冲击造成高速运转,同时带动同轴的压缩机高速运转,把压缩后的空气强制输送到气缸中。

装配了涡轮增压器的发动机其优点为在不增加发动机排量的同时,能够大幅度的提高发动机的扭矩和功率。相同排量下的发动机,装配了涡轮增压器的发动机比不装配涡轮增压器的发动机功率提升约为40%,因此涡轮增压器现如今被广泛使用。

涡轮在工作的过程中主要利用发动机排出的废气能量带动压缩机对进气进行增压,基本不会影响发动机的功率,加速持续性表现良好。但是有一个弊端,在发动机低速运转时,涡轮增压器不能及时介入,有一定的迟滞性,这种现象被称为涡轮迟滞。

众所周知发动机是靠燃料在汽缸内燃烧作功来产生功率的,由于输入的燃料量受到吸入汽缸内空气量的限制,因此发动机所产生的功率也会受到限制,如果发动机的运行性能已处于最佳状态,再增加输出功率只能通过压缩更多的空气进入汽缸来增加燃料量,从而提高燃烧作功能力。因此在目前的技术条件下,涡轮增压器是惟一能使发动机在工作效率不变的情况下增加输出功率的机械装置。

我们平常所说的涡轮增压装置其实就是一种空气压缩机,通过压缩空气来增加发动机的进气量,一般来说,涡轮增压都是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮,涡轮又带动同轴的叶轮,叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气,使之增压进入汽缸。当发动机转速增快,废气排出速度与涡轮转速也同步增快,叶轮就压缩更多的空气进入汽缸,空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料,相应增加燃料量和调整一下发动机的转速,就可以增加发动机的输出功率了。

大家可能会觉得涡轮增压装置非常复杂,其实并不复杂,涡轮增压装置主要是由涡轮室和增压器组成。首先是涡轮室的进气口与发动机排气歧管相连,排气口则接在排气管上。然后增压器的进气口与空气滤清器管道相连,排气口接在进气歧管上,最后涡轮和叶轮分别装在涡轮室和增压器内,二者同轴刚性联接。这样一个整体的涡轮增压装置就做好,你的发动机就好像电脑CPU一样被“超频”了。

对于20T的汽车而言,大家都知道20代表排气量,T代表涡轮增压,若是再详细问排气量是什么?涡轮增压原理是什么?相信很多人又说不上来,前期文章我们讲解了排量的含义,这篇文章主要讲解一下涡轮增压器的分类、工作原理和结构,供大家参考!

废气涡轮增压两种基本方式:

等压增压

柴油机所有气缸的排气管都连接于一根粗大的排气总管,排气总管再与废气涡轮连接。这样,排气总管实际上还起了稳压箱的作用,尽管各气缸轮流排气,但进入涡轮时气体压力的波动不大。

脉冲增压

将涡轮增压器尽量靠近气缸,并把柴油机各缸的排气支管做得短而细,总之使排气管容积尽可能小些。每根排气支管只与部分喷咀环接通,即所谓“部分进气”。这种系统工作时,排气管中形成脉冲压力波,进入涡轮的废气压力和速度都是变化的,所以称为脉冲涡轮增压。

脉冲涡轮由于间歇进气、部分进气,其叶轮叶片容易发生较强的共振,在叶片根部产生较大的附加应力。等压涡轮叶片振动则小得多。为了有效地利用废气的脉冲动能,脉冲增压对排气系统的布置、构造和加工等都有较严格的要求。如要求排气管尽量短而细、光滑且弯头少。因此脉冲增压对气口、管道的清洁程度较敏感。脉冲增压的涡轮离排气阀很近,燃气中的燃烧产物较容易污损涡轮,所以其维护管理工作量较大。

 

为了解决上述矛盾,脉冲增压技术发展中出现了其它几种增压方式,如下面介绍的脉冲转换增压、多脉冲增压以及模件式脉冲转换增压等。

脉冲转换增压

A和B为细的排气支管,每根排气支管连接两个排气期不相重叠的气缸。A、B分别通过收缩管与混合管相连接——构成了引射喷咀,然后再与涡轮的一个进口连接。当连接排气支管A的某缸排气阀开启时,排气支管内压力迅速升高,形成一个压力波,减少了排气阀处的节流损失。排气压力波很快到达收缩管。气体流经收缩管时加速进入混合管,部分压力能转换为动能。此时接于B管的某缸正处于排气末期和扫气时期,在收缩管处的气流已经减弱,所以排气支管A来的高速气流加速了B管来的气流,使B管的收缩管口压力下降——产生一个膨胀波,使B管压力下降。即A管对B管产生引射(抽吸)作用。这有助于B管扫气缸的扫气,改善了扫气效果;减少了排气末期活塞的推出功。两股气流在混合管混合后,便较稳定连续地进入涡轮,减少了涡轮由于间歇进气引起的损失。

多脉冲增压

多脉冲增压的原理和脉冲转换增压相似。它将排气不重叠的气缸连接到一根细的排气支管上,每一根排气支管通入一个收缩管,各收缩管合成一束,形成一个花瓣形多孔渐缩锥形管与带喉口的混合管相连接,各收缩管相互起引射作用,最后进入涡轮增压器,实现全周进气,提高了涡轮效率。它适用于高、中速机,气缸数不受限制。

模件式单排气总管增压

 模件式单排气总管增压包括模件式脉冲转换(MPC)增压、单管排气系统(SPES)等,它们工作原理类似,近年来发展迅速。其外表有些象等压增压,只是排气总管为组合式而且细得多,性能比多脉冲增压方式更好。MPC增压方式每个缸的排气出口均装有一个模件式脉冲转换器。排气出了排气阀,很快充满短小的排气支管,减少了超临界阶段阀出口处的节流损失。而且支管与总管之间由于相互引射,起了良好的动力隔离作用。

废气涡轮增压器工作原理

废气涡轮增压器实际上是一种空气压缩机,通过压缩空气来增加进气量。它是利用发动机排出的废气惯性冲击力来推动涡轮室的涡轮,涡轮又带动同轴的叶轮,叶轮压送由空气滤器管道送来的空气,使之增压进入气缸。进入气缸的空气压力和密度增大,可以燃烧更多的燃料,相应增压燃料量和调整发动机的转速,就可以增加发动机的输出功率。

所以这要分两部分讲解,一是废气端的轴流式涡轮的工作原理,二是压气端的离心式压气机的工作原理。

轴流式涡轮的工作原理

 轴流式涡轮的主要工作元件是固定的喷咀环和旋转的叶轮,它们组成涡轮的一个级。废气涡轮增压器一般均用单级涡轮。喷咀环的通道呈收缩形状,叶轮叶片间的通道也是收缩形的。当废气流过喷咀环时,其压力和温度下降为,而速度从增加。在喷咀中,废气的部分内能变成动能。由于叶轮在高速气流作用下旋转并作机械功,故气流的绝对速度下降。气流在弯曲而渐缩的叶轮叶片间通道中转弯(冲动作用)和膨胀相对速度提高(反动作用),使叶片凹面上压力提高,凸面上压力降低。作用在叶片表面上压力的合力形成了带动叶轮旋转作功的力矩。

离心式压气机工作原理

利用高速旋转的叶片给空气作功以提高空气压力的部件。压气机叶轮叶片的前端部分呈弯曲状称为导轮,起作用是将气体无冲击的导入工作叶轮,减小气流冲击损失。小型增压器的压气机叶轮一般将导轮与工作叶轮制成一体。压气机的叶轮出口有扩压器,使气体在叶轮中获得的动能尽可能多地转化为压力。扩压器分为叶片式和缝隙式两种。压气机的外壳有气流的进口和出口。进口一般呈轴向布置,流道略呈渐缩,以减小进气阻力。出口一般设计成流道沿圆周渐扩的蜗壳状,使高速气流在那里继续扩压,提高增压器的总效率。

废气涡轮增压器结构

废气涡轮增压器结构型式很多,但它们之间存在一些共同点,一般由径流式涡轮、离心式压气机及带有支承装置、密封装置、润滑和冷却装置的中间壳等组成。

下图为ABB公司VTR454型废气涡轮增压器。从图上可看出,涡轮增压器是由右边的轴流式涡轮和左边的离心式压气机组成。压气机叶轮与涡轮叶轮装在一根轴上,构成涡轮增压器的转子,它由两端的滚动轴承16和23支承。柴油机废气首先进入涡轮进气壳18,流经喷咀环19、叶轮叶片20后由排气壳7的出口排出。新鲜空气则经消音滤清器1吸入,流经进气壳2、压气机叶轮22以及扩压器5后汇集到出气蜗壳4,再由出气蜗壳出口排出。

机械增压的工作原理:机械增压是通过高容隙之间齿轮或转子的啮合来带动空气流动的一种压缩机。经过机械增压器的压缩后发动机进气温度会升高很多,需要使用一个叫中冷器的东东来使用空气冷却下来,这一点与涡轮增压器是一样的,都需要中冷器来降低进气温度。

机械增压的动力直接来自于曲轴旋转,像安装发电机等其他附件一样,它是用皮带直接与曲轴皮带轮相连,靠皮带带动旋转的。一个大轮带动小轮旋转,所以在低转速下便可获得增压,一般超过1000转便会有增压效果,并延续至引擎最高转速。

增压的动力输出也与曲轴转速成一定的比例,随转速的提高而增强,整体增压曲线是呈现一缓步上升的平滑曲线,没有迟滞,也很线性。

扩展资料 

一、机械增压器有三种型式

1、离心式机械增压:这种机械增压与涡轮增压很像,只不过它不是用发动机的废气驱动,而是用发动机的皮带带动。它和涡轮增压增压原理相同,吸入空气靠离心力把空气加压,以达到压缩空气的目的。

2、基本式机械增压:这种机械增压将空气吸入增压器内部,有两个螺旋状叶片将空气压缩,之后送到进气歧管里。这种机械增压能提供强大的扭矩输出。

3、螺旋式增压:螺旋式增压的增压器是基本型的派生出来的,而且也长得很像,但它们的吸气压缩方式却截然不同。当空气被吸入增压器时,被螺旋状叶片强压入进气歧管内。

二、机械增压的缺点

依靠发动机曲轴带动的机械增压器,增加发动机负担(发动机负担越轻,转速提升越快),将损耗一定量发动机的动力,高转速损耗明显,燃油经济性降低。目前,普通轿车多采用单机械增压,而一些超跑为了获取更大动力,还搭载装配两台增压器的双增压发动机。

-机械增压

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