2．复合增压法

(1)增压装置的设计

    如果不考虑低速扭矩，那么废气涡轮增压非常适合在适当的排气背压下使发动机获得高比功率，而机械增压则首先由于其具有良好的响应特性而适合应用于低转速区域。若废气涡轮增压附加机械增压作为辅助，则能将两者的优点结合起来，彼此相互取长补短，其基本原理已众所周知，图43是这种复合增压系统的工作原理示意图。

    为了使机械增压器能够接合和脱开，在冷却水泵模块中集成了一个电磁离合器，机械增压器由曲轴通过皮带传动。在低转速范围内，当需要辅助废气涡轮增压器时就接合运转，而在高转速工况下，废气涡轮增压器能够独立提供足够的增压压力，因而此时空气调节阀打开，机械增压器脱开并停止运转。

    如图44所示，在稳态运转的工况下，只有在2400r/min以下的高负荷范围内才需要机械增压器运转工作。因为在此运转范围内，根据所选择挡位的不同，废气涡轮增压器总是有所滞后才能达到其额定增压压力，需要机械增压器较长时间的接入工作，但最迟当发动机转速达到3500r/min时就要脱开停止工作，因为此时机械增压器在5:1速比下将达到其最高转速18000r/min。与此同时，废气涡轮增压器开始从助力运转状态逐渐动态过渡到全负荷运转状态，并单独提供状态过渡所需要的增压压力。

    由于采用了这两种增压方法，废气涡轮的流通能力得到了较大的提高，从而降低了发动机的排气背压。但是，另一方面还尽可能地使机械增压器的接合频率低一些，接合运转持续时间短一些，以免增加其增压运行所消耗的传动功率而使燃油耗提高得太多。除此之外，还必须确保在稳态和动态运转时发动机扭矩特性曲线的连续。

    当发动机的转速为1500r/min时，稳态全负荷时的最大增压比约为2.5，此时废气涡轮增压器和机械增压器在大约相同的压比下运转(见图45)。而与之相比，无机械增压辅助的涡轮增压汽油机在该运转工况下所能达到的增压比就要小得多。这是因为有机械增压的辅助，其在低转速范围内进气空气流量大大提高，废气涡轮能够获得较多的废气能量，因而有助于提高废气涡轮增压器压气机的工作能力，这样就能尽早地打开旁通道以减轻机械增压器的负荷，因此机械增压器的运行范围只局限于万有特性曲线场中很小的范围内，并且在大多数情况下功率消耗得很少。

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