汽车增压器

汽车增压器的技术进展 李博伟

中南大学能源科学与工程学院 湖南长沙

摘要

关键词 汽车 增压器 展望

1． 引言

近年来，世界各大汽车公司纷纷改革供应体制，实行全球生产、全球采购，即由向多个汽车零部件厂商采购转变为向少数系统供应商采购；由单个汽车零件采购转变为模块采购；由实行国内采购转变为全球采购。整车厂商采购体制的变革，要求汽车零部件厂商不断地与之相适应，不但要求汽车零部件生产企业扩大自己实力、 提高产品开发能力， 做到系统开发、系统供应，同时还要求其缩短开发周期，提供优质廉价产品。这一变革，推进了全世界增压器行业并购、重组的进程。对于增压器行业而言，企业重组既是企业走规模化道路的需求，也是市场发展的必然趋势，但前提是，供应企业首先要去了解并适应整车厂家的采购需求特征。通过企业重组可以实现技术、销售网络等资源的共享，在节约开发费用以及市场拓展费用方面将起到积极的作用。

2．汽车增压器的技术发展史

眼下，我们身边的带T车正越来越多，您知道涡轮增压器的发展史吗？

发动机增压技术首先来自于德国人的创意，1880年德国人开始着手研究发动机增压技术，并在一战期间应用于飞机上。当时采用的是机械式增压器，这项技术的发明使得当时的航空发动机能够尽可能的轻量化。1909年瑞典人布其博士提出采用废气涡轮增压。但在当时，这一概念并不被多数人所接受。1911年苏而寿(Sulzer)兄弟公司在瑞典的Winterthur成立，布其博士成为该公司的总工程师。

直至1917年，这种废气涡轮增压器开始获得实用。1925年，两艘德国船只上首次成功应用了2000 马力的涡轮增压柴油机，这也促使布其博士的废气涡轮增压器很快在欧洲、美国和日本获得了生产权。从20世纪30年代开始，轴流式涡轮增压器被大量运用到船只、有轨机动车及固定式机器。二战期间美军也将这种废气涡轮增压器应用于作战飞机。 虽然发动机增压技术的应用能够在不改变发动机工作容积的情况下，提高发动机功率及扭矩，并降低油耗及排放，但由于当时的技术条件所限，增压技术在汽车领域的应用中，一直未能获得更大的进展。

真正使得废气涡轮增压技术发展并逐渐成熟的是美国人。20世纪40年代后期，航空燃气轮机的出现，引起了材料技术与设计方面的重大革新。这对涡轮增压的发展产生了意义深远的影响，其中包括耐热材料的发展、高温材料的精密铸件技术的开发等，这引发了径流涡轮机的研究，以及径流涡轮增压在小型车用柴油机上的应用。而滑动轴承的发明，也成为废气涡轮增压技术进一步发展的基础，借助滑动轴承，目前的废气涡轮增压器转速普遍能够达到150000～170000转/分钟，这样高的转速是传统的滚珠轴承所无法达到的。 20世纪50年代，康明斯、沃尔沃和斯堪尼亚等主要的发动机制造商，开始研究在卡车

汽车增压器

上运用废气涡轮增压器技术，这些增压器由Elliot和Eberspacher提供。最初，因增压器自身体积过大，这些早期的设计并未成功。后来，德国工程师Kurt Beirer设计出了一台结构紧凑的废气涡轮增压器。该专利被Indianapolis的Schwitzer认购。

1952年，使用康明斯废气涡轮增压发动机的赛车在Indianapolis赛道的比赛中夺得冠军。1954年康明斯生产出了一系列型号的发动机，VT12、6缸NT，NRT‘s和JT‘s 。同年，沃尔沃生产了首台使用废气涡轮增压技术的柴油卡车TD96AS，额定功率为185马力，与自然吸气式D96AS相比提高了35 马力，同时还有着不错的燃油经济性。

时至今日，涡轮增压技术已十分娴熟而被广泛运用于汽车发动机，1880年到现如今，不觉已有100多年过去了，或许也是依靠了技术的积累和传承吧，您说对吗？

3

．汽车增压的方式

3.1 增压及增压器

增压是发动机进气形式的一种，区分于普通自然吸气的发动机，它是将空气事先进行压缩，再注如气缸，按照增压器工作原理分为涡轮增压和机械增压两种

最早出现的增压器是安装在航空活塞式发动机上，在发动机上加装增压器，对高空稀薄的空气进行加压，从而克服随着海拔的提高发动机功率明显下降的不利因素。这种问题同样出现在汽车发动机上，当发动机高速运转时，一个进气行程的时间只有百分之几秒，在这么短的时间内吸进汽缸的空气量远小于汽缸的工作容积，使得汽缸内的空气密度低于大气密度。要提高容积效率，让发动机的功率和扭矩输出更高，就必须改善它的“呼吸”。而既然每次进气的时间无法延长了，对应的办法就是加装增压器，将空气事先加压，然后将高压气体注入汽缸，使汽缸内的空气压力高于外界空气

汽车增压器

压力。增压发动机在拥有更好的动力表现的同时燃油经济性也是同功率级别的自然吸气式发动机不可比拟的。

3.2 机械增压(supercharg)：同发电机、空调一样由发动机曲轴带动皮带提供动力，驱动压缩机压缩空气。由于发动机转速以及皮带轮传动比不可能太高，所以增压器的转速就受到限制，产生的压力低于1.0Kg/cm属于低压增压，对于功率和扭矩的提高不是很大，但是由 …… 此处隐藏：8455字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……