汽车发动机的增压系统有哪些区别?
所谓增压就是将空气先压缩然后再供入气缸,以期提高空气密度,增加进气量的一项技术。由于进气量的增加,可相应的增加循环供油量,从而增加发动机的升功率。同时,增压不仅可以改善燃油经济性,而且还可以作为控制排放的有效措施之一而得到广泛应用。
实践证明,在小型汽车发动机上采用涡轮增压或机械增压后,当汽车以正常的经济车速行驶时,不仅可以获得良好的燃油经济性,而且还可以有效的降低有害排放物的比排放。同时,由于发动机功率增加,还可以改善车辆的加速性。
根据提高进气密度(增压)的方式不同或驱动压气机的方式不同,增压发动机分为机械增压、废气涡轮増压和气波增压等三种基本类型。实现进气增压的装置称为增压器。上述三种基本增压类型所用的增压器,分别称为机械增压器、废气涡轮增压器和气波增压器。
机械增压是一种通过发动机曲轴直接驱动压气机,以提高发动机进气压力的增压方式。机械增压器由发动机曲轴经齿轮增速器驱动,或由曲轴同齿形带轮经同步齿形带电磁离合器驱动。机械增压的特点是能有效地提高发动机功率,与涡轮增压相比,其低速增压效果更好。另外,机械增压器与发动机容易匹,结构也比较紧湊。但是,由于驱动增压器需消耗发动机功率,因此燃油消耗率比非增压发动机略高。
废气涡轮增压是车用发动机广泛采用的一种增压方式,主要由涡轮机和压气机构成。将发动机排出的废气引人涡轮机,利用费气能量推动涡轮机旋转,由此驱动与涡轮同轴的压气机实现增压。废气涡轮增压器与发动机无机械联系。这种增压方式能有效地利用排气的能量进行增压,所以经济性比机械增压和非增压发动机都好,并可大幅度的降低有害气体的排放和噪音水平;是目前市面上,各家汽车厂家使用的蕞多的一种增压方式。但缺点是由于涡轮机是流体机械,而发动机是动力机械装置,因此增压发动机低速时的转矩增加不多,而且在发动机工况发生变化时,动态响应特性比较差,以致汽车加速性,特别是低速加速性比较差。
气波增压是一种利用排气压力使空气受到压缩,以提高进气压力的方式。气波增压方式,内设有一个特殊形状的气波增压器转子,由发动机曲轴带轮经传动带驱动。在转子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。
与涡轮增压相比,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。由于柴油机的蕞高转速比较低,因此多用于柴油机上。