第七章§7-1 概述

车用发动机的增压系统

增压：将新鲜空气在内燃机工作气缸外面事先进行 压缩，提高进气压力以提 高进入气缸内的空 气的密度，供更多的燃料进行燃烧，从而提 高发动机的功率； 增压度：柴油机增压后标定功率与增压前标定功率 之差值与增压前标定功率的比值。表示增压后功 率增加的程度；一般车用在10%~60% 增压比：增压比πb =p k / p o p k ——增压压力； p o——环境条件下大气压力或增压器进口压力; 结论： 大量实践表明，增压是提高发动机功率、改 善经济性的有效方法，因此得到了广泛的应用。

增压的基本类型分 涡轮增压、机械增压、气波增压三种，对应 的增压器称涡轮增压器、机械增压器、气波 增压器。 涡轮增压器： 由涡轮机和压气机构成。 将发动机发出的废气引入涡轮机，废气的 能量推动涡轮机叶轮旋转，并带动与其同轴 安装的压气机叶轮工作，新鲜空气在压气机 内增压后进入气缸。 涡轮增压的最大优点是燃油经济性好，并 可大幅度降低有害气体的排放和噪声水平。 缺点是低速时排气能量低，增压效果差，低 速加速性能较差。

机械增压器： 由发动机曲轴1经齿轮 增速器5驱动(图a), 或由曲轴齿形传动带轮 经齿形传动带9及电磁 离合器6驱动，机械增 压器与发动机直接机械 联系，因此，其变工况 的瞬态响应性好，加速 性好，尤其是低速时加 速性好。但发动机驱动 机械增压器要消耗输出 功率，因此发动机的燃 油经济性较差。

气波增压器： 气波增压器中有一个特殊 形状的转子3,由发动机曲轴 带轮经传动带4驱动。在转子 3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。 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。

§7-2 涡轮增压系统

涡轮增压系统 除包括涡轮增压器之外，还包括进气旁通阀1、 排气旁通阀9和排气旁通阀控制装置10等，如图示。

涡轮增压器的结构及工作原理 车用涡轮增压器 由离心式压气机和径 流式涡轮机及中间体 三部分组成。增压器 轴5通过两个浮动轴 承9支承在中间体14 内。中间体内有润滑 和冷却轴承的油道， 还有防止润滑油漏入 压气机或涡轮机中的 密封装置等。 离心式压气机由 进气道6、压气机叶 轮3、无叶式扩压管2及压气机涡壳1等组成。

1、离心式压气机 当压气机旋转时，空气经 进气道进入压气机叶轮，并在 离心离的作用下沿

着压气机叶 片1之间形成的流道，从叶轮 中心流向叶轮的周边。空气从 旋转的叶轮获得能量，使其流 速、压力和温度均有较大的提 高，然后进入叶片式扩压管3。 扩压管为渐扩形流道，空气流 过扩压管时减速增压，温度也 有所提高。在扩压管中，空气 所具有的大部分动能转变为压 力能。

2、径流式涡轮机 涡轮机作用是将发动机 排气的能量转变为机械功。 径流式涡轮机由涡壳、喷管、 叶轮和出气道等组成。 发动机排气经涡壳引导 进入叶片式喷管3。喷管是由 相邻叶片之间构成的减缩形 流道。排气流过喷管时降压、 降温、增速、膨胀，使排气 的压力能转变为动能。从喷 管高速流出的废气冲击叶轮1, 并在叶片2所形成的流道中继 续膨胀做功，推动叶轮高速 旋转。

3、增压中冷和润滑： 增压后的空气温度升高， 一则发动机进入气缸内的空 气密度下降，输出功率降低； 二则还会引起发动机爆燃。 因此，对增压后的空气进行 冷却，对提高发动机功率、 降低燃油消耗率和减轻发动 机爆燃倾向都有利。这是通 过在压气机后面连接一个中 冷器实现的。在增压柴油机 上的增压系统中也设有中冷 器。

小

结涡轮增压

1、介绍了目前增压系统的主要类型和结构组成。

增压系统

机械增压 气波增压

2、重点介绍了涡轮增压装置的主要组成零件。