发动机增压系统的种类

06-02

发动机增压系统主要分为:涡轮增压、双涡轮增压、机械增压、涡轮增压+机械增压以及非主流增压。现在市场上大部分用的都是废气涡轮增压。
涡轮增压系统的分类

机械增压系统
这个装置安装在发动机上并由皮带与发动机曲轴相连接,从发动机输出轴获得动力来驱动增压器的转子旋转,从而将空气增压吹到进气岐道里。其优点是涡轮转速和发动机相同,因此没有滞后现象,动力输出非常流畅。但是由于装在发动机转动轴里面,因此还是消耗了部分动力,增压出来的效果并不高。

气波增压系统
利用高压废气的脉冲气波迫使空气压缩。这种系统增压性能好、加速性好但是整个装置比较笨重,不太适合安装在体积较小的轿车里面。

废气涡轮增压系统
这就是我们平时最常见的涡轮增压装置了,增压器与发动机无任何机械联系,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,使之增压进入气缸。当发动机转速增快,废气排出速度与祸轮转速也同步增快,叶轮就压缩更多的空气进入气缸,空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料,相应增加燃料量就可以增加发动机的输出功率。

一般而言,加装废气涡轮增压器后的发动机功率及扭矩要增大20%—30%。但是废气涡轮增压器技术也有其必须注意的地方,那就是泵轮和涡轮由一根轴相连,也就是转子,发动机排出的废气驱动泵轮,泵轮带动涡轮旋转,涡轮转动后给进气系统增压。增压器安装在发动机的排气一侧,所以增压器的工作温度很高,而且增压器在工作时转子的转速非常高,可达到每分钟十几万转,如此高的转速和温度使得常见的机械滚针或滚珠轴承无法为转子工作,因此涡轮增压器普遍采用全浮动轴承,由机油来进行润滑,还有冷却液为增压器进行冷却。

复合增压系统
即废气涡轮增压和机械增压并用,这种装置在大功率柴油机上采用比较多,其发动机输出功率大、燃油消耗率低、噪声小,只是结构太复杂,技术含量高,维修保养不容易,因此很难普及。

发动机增压系统的种类的优缺点比较

涡轮增压
  
   代表车型:宝来1.8T、萨博9-32.0T、沃尔沃S802.5T、奥迪A4L2.0TSI(涡轮直喷增压发动机)、双龙雷斯特Ⅱ(柴油共轨发动机)
  
   优点:增压效果显著,燃油经济较好
  
   缺点:发动机动力输出略滞后于油门的开启
  
双涡轮增压
代表车型:宝马X6xDrive35i、宝马335i、迈巴赫57S/62S、标致6072.2HDI
   优点:缓解了“涡轮迟滞”现象
  
   缺点:“贵”就一个字

  
   双涡轮增压是针对废气涡轮增压的涡轮迟滞现象,增加一只低速涡轮,在发动机低转速的时候,较少的排气即可驱动这只涡轮高速旋转以产生足够的进气压力,当发动机转速提升以后,高速涡轮工作继续进入高增压值的状态,提供一个连贯的强劲动力。在一定程度上缓解了“涡轮迟滞”现象对车辆低速行驶时发动机功率快速增加所造成的不良影响。虽然不能完全消除“涡轮迟滞”现象,但在实际使用中驾驶者已经很难察觉到车辆在加速过程中的动力滞后。

机械增压

代表车型:奔驰C200K、路虎揽胜4.2机械增压版
  
   优点:没有滞后或超前,动力输出更为流畅
  
   缺点:消耗部分引擎动力,导致增压效率不高

  
涡轮增压+机械增压
  
   代表车型:大众GolfGT1.4TSI
  
   优点:发动机输出功率大、燃油消耗率低,适合全部工况
  
   缺点:结构复杂,成本过高
  
   传统的涡轮增压和机械增压都存在着不如人意的地方。机械增压有助于低转速时的扭力输出,但是高转速时功率输出有限。而废气涡轮增压在高转速时拥有强大的功率输出,但低转速时则力不从心。发动机的设计师们于是设想着把机械增压和涡轮增压结合在一起,来解决两种技术各自的不足,同时解决低速扭矩输出的问题和高速功率输出的问题。这项技术在1985年的蓝奇亚S4赛车被采用,并获得了巨大的成功。但由于双增压系统结构复杂,不易与发动机匹配,对于发动机零部件的制造要求也较高,因此,目前只在个别车型上实现了应用。

非主流增压系统
  
氮气增压
   氮气增压与涡轮增压、机械增压一样,都是为了增加引擎混合气中的氧气含量而提升燃烧效率增加马力,不同的是氮气增压不是靠提高空气密度获得高效率,而是将一氧化二氮(N20)强制灌入引擎中藉此产生更高燃烧值,提高输出。涡轮增压压缩的是空气,空气取之不尽用之不绝,但是氮气增压的氮气是储存在钢瓶中的,数量有限。而且基于安全性的考量,一般建议最好不要连续使用超过1分钟。因此氮气增压器只能提供短暂的爆发力,但这种爆发力确实是惊人的。

气波增压
  利用高压废气的脉冲气波迫使空气压缩。这种系统增压性能好、加速性好。但噪声过大,且整个装置比较笨重,不太适合安装在体积较小的轿车里面。

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来源:智能汽车网
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