汽车发动机的增压系统

增压目的

所谓增压就是将空气预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。由于进气量增加，可相应地增加循环供油量，从而可以增加发动机功率。同时，增压还可以改善燃油经济性。在汽车发动机上采用增压技术时，当汽车以正常的经济车速行驶时，不仅可以获得相当好的燃油经济性，而且还由于发动机功率的增加，可以得到驾驶员所期望的良好的加速性。

增压类型

增压有涡轮增压、机械增压、气波增压等三种基本类型。实现空气增压的装置称为增压器。各种增压类型所用的增压器分别称为涡轮增压器、机械增压器和气波增压器。

• 机械增压系统

机械增压器由发动机曲轴经齿轮增速器驱动，或由曲轴齿形传动带轮经齿形传动带及电磁离合器驱动。

机械增压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配，结构也比较紧凑。但是，由于驱动增压器需要消耗发动机功率，因此燃油消耗率比非增压发动机略高。

• 涡轮增压系统

涡轮增压系统分为单涡轮增压系统和双涡轮增压系统，只有一个涡轮增压器的增压系统称为单涡轮增压系统。

涡轮增压器由涡轮机和压气机构成，将发动机的废气引入涡轮机，利用废气所包含的能量推动涡轮机叶轮旋转，并带动与其同轴的压气机叶轮工作，新鲜空气在压气机内增压后进入气缸。

涡轮增压也称排气涡轮增压，涡轮增压器与发动机没有机械的联系。涡轮增压的优点是经济性比机械增压和非增压发动机都好，并可大幅度地降低有害气体的排放和噪声水平。涡轮增压的缺点是低速时转矩增加不多，而且在发动机工况发生变化时，瞬态响应差，致使汽车加速性，特别是低速加速性较差。

• 气波增压系统

气波增压器中有一个特殊形状的转子，由发动机曲轴带轮经传送带驱动，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，其低速转矩特别好，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。

• 复合增压系统

除此之外，将机械增压与涡轮增压适当结合，可以构成多种形式的复合增压系统。例如，串联复合增压便是其中一种。在这种增压系统中，空气先经涡轮增压器提高压力后，进入中间冷却器降温，再经机械增压器增压。这种增压方式主要用于高增压发动机上。并联复合增压则是由机械增压器和涡轮增压器同时向发动机供给增压空气，在低转速范围内主要靠机械增压，而在高转速范围主要靠涡轮增压。这种增压系统使发动机低速转矩特性得到改善。

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