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汽车发动机机械式增压系统详解
来源:本站整理  作者:佚名  2017-11-21 10:39:38


 

    二、典型的气波与机械增压器结构与布置
    1.气波增压
    气波增压是一种利用排气压力波使空气受到压缩,以提高进气压力的方式。气波增压方式如图2所示,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,也无须冷却。与涡轮增压相比,其低速转矩特性好,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。由于柴油机的最高转速比较低,因此多用于柴油机上。

    2.滑动叶片式机械增压
    滑动叶片式机械增压属于机械式增压中的一种,如图3所示。这种增压器可在低速时提供所需的增压压力,但是,在中速至高速范围时,仅能提供适度的增压压力。

    3.涡卷式机械增压
    (1)涡卷式机械增压器也是容积式进气的一种。因其外形类似英文字母的“G”,故也称为G型增压器(G-charger)。位移器(Displacer)偏心环绕螺旋内侧移动,以压缩空气。使用两支偏心轴,位移器驱动轴驱动位移器,另一偏心轴防止位移器旋转。两轴间有正时皮带,以保持正确的相对转速。
    (2)位移器将进气流分成内室与外室,当位移器轴转动时,如图4所示,轴上凸轮使位移器做圆周运动,以开闭内室与外室,将气体吸入并压出。

    4.罗兹式机械增压
    在不同的资料对该增压器的称呼也不相同,有的称罗兹,有的称鲁兹,有的称罗茨,但其所表述的实物和原理是完全相同的。
    图5所示为罗兹二叶、三叶式机械增压器。
    (1)罗兹式为机械式增压器中常见的形式,具有两个转子。每个转子上有二个或三个直线形或螺旋形的叶片,如图5与图6及图7所示。早期的罗兹式增压器消耗动力可达15%,且耗油大。低转速发动机与高转速发动机的正时齿轮比(Timing gear ratio)分别为1. 0~1. 5 : 1及0. 6~1. 0 :1,以控制增压器转速在安全范围内。





    (2)如图6所示为用于二行程柴油发动机罗兹式机械增压器的构造。
    (3)化油器与单点喷射TBI(Throttle body injection)式,机械增压器装于化油器或单点喷射器后,即流经增压器的是混合气,如图7所示。而多点孔口燃油喷射(Port fuel injection)、流经增压器的是空气。空气流经空气流量计、节气门,经过机械增压器后,进人进气冷却器(Intercooler)。
    图8所示,为电控汽油喷射式发动机上采用罗兹式压气机的机械增压系统的示意图,由发动机曲轴带轮经传动带和电磁离合器带轮驱动增压器工作。当发动机在小负荷下运转时不需要增压,这时电控单元(ECU)根据节气门位置传感器的信号使电磁离合器断电,增压器停止工作。与此同时,电控单元向进气旁通阀通电使其开启,即在不增压的情况下,空气经进气旁通阀及旁通管路进入气缸。在进人气缸之前,空气先经中冷器降温。爆燃传感器安装在发动机机体上,它将发动机发生爆燃的信号传输给电控单元,电控单元则发出相应的指令减小点火提前角,以消除爆燃。

    在机械增压器中,罗兹式压气机最广为人知,其结构如图5所示。它由转子、转子轴、传动齿轮、壳体、后盖和齿轮室罩等构成。在压气机前端装有电磁离合器及电磁离合器带轮。在罗兹式压气机中有两个转子。发动机曲轴带轮经传动带、电磁离合器带轮和电磁离合器。驱动其中一个转子,而另一个转子则由传动齿轮带动与第一个转子同步旋转。转子的前后端支承在滚子轴承上,滚子轴承和传动齿轮用合成高速齿轮油润滑。在转子轴的前后端装置油封,以防止润滑油漏入压气机壳体内。

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关键词:增压系统

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