发动机电控技术6章-祡油电喷发动机增压系统.ppt

授人以鱼不如授人以渔,第六章发动机增压系统系统之一,授人以鱼不如授人以渔,柴油机发动机增压系统,.,授人以鱼不如授人以渔,柴油机发动机增压系统,授人以鱼不如授人以渔,发动机增压系统,61 增压系统概述 611增压系统的特性及种类 612机械增压器的构造与作用 613涡轮增压器的构造与作用文件大于20m，无奈分为3个,授人以鱼不如授人以渔,增压系统概述-增压系统的特性及种类,一、增压系统的特性 1吸气式发动机:利用节气门上下方的压力差使空气进入气缸中。当节气门关闭怠速时，进气歧管真空约73kpa；而节气门全开时，进气歧管真空为零，节气门上下方的压力几乎一样。2增压发动机:(1)在相同转速且有增压作用时，会有更多的混合气进入气缸，以产生更大的动力。将额外的棍合气压入气缸中，称为强制进气，可提高容积效率，比一股吸气式发动机的动力最大可提升3560。(2)不需要增压压力时，发动机作用与一般吸气式发动机几平完全相同。故可采用较小排气量发动机，在一般行驶时，可达到省油的目的；而在重负荷时，能有大功率发动机的输出。,授人以鱼不如授人以渔,增压系统概述-增压系统的特性,.吸气式发动机与增压式发动机特性比较,授人以鱼不如授人以渔,增压发动机的种类,1.机械增压系统：装置在发动机上并由皮带与发动机曲轴相连接，从发动机输出轴获得动力来驱动增压器的转子旋转，从而将空气增压吹到进气岐道里。优点：所以没有滞后或超前，动力输出更为流畅；缺点：由于它要消耗部分引擎动力，会导致增压效率不高。2.废气涡轮增压系统：压气机由内燃机废气驱动的涡轮来带动。一般增压压力可达，或 左右，需要增设空气中间冷却器来给高温压缩空气进行冷却。优点：增加效率高于机械增压；缺点：发动机动力输出略滞后于油门的开启。3.复合增压系统：即废气涡轮增压和机械增压并用，大功率柴油机上用的较多。4.气波增压系统：利用高压废气的脉冲气波迫使空气压缩。这种系统低速增压性能好、加速性好、工况范围大；但尺寸大、笨重和噪声大。,授人以鱼不如授人以渔,增压系统概述-增压系统的特性及种类,二、增压系统的种类 1机械增压器与涡轮增压器主要差异点为:(1)机械增压器是利用曲轴以齿轮、链条或皮带，做机械上的驱动；涡轮增压器是利用排气驱动。(2)旧型机械增压器有消耗动力大、噪声高及耗油的缺点，涡轮增压器有增压迟滞的现象。(3)在高性能发动机上装用机械增压器，以提供瞬间的加速反应，也不需要如涡轮增压器820万的蹈高转速。通常机械式增压器的转速为发动机转速的23倍且新型的机械增压器，已大幅改善噪声及耗油的问题。,授人以鱼不如授人以渔,增压系统概述-增压系统的种类,(3)机械增压器的优点为低转速时即有增压作用，使发动机功率，尤其是转矩提升非常明显，加速性能优异。如奔驰汽车C-Class新C200Kompressor，装用以皮带驱动的机械增压器，1)将最大功率由原来的96kW提升至120kW，2)将190Nm4,000rmia的最大转矩，提升至2500rrain至4,800rmhl的宽广转速范围内，均能发出230Nm之高转矩值；3)功率与转矩均提升20X以上，相当于六缸发动机的输出，4)与原有C200比较，每行驶100km的油耗，仅多出01L而已。奔驰汽车双门轿CLK230Kompressor，其平均耗油量为lOOkn9SL，比一般同型发动机省油20以上。现代的高效率机械增压器，可提升小型发动机的输出功率与特炬外，并可降低耗油量及排气污染。,授人以鱼不如授人以渔,机械增压器 世界第一套两段式机械增压系统，,授人以鱼不如授人以渔,机械增压器-世界第一套两段式机械增压系统，,这套系统的诞生，首先要归功于Antonov所生产的小型低成本两段自动变速箱，在装上这种变速箱的机械增压系统，除了完整度高以外，同时也可以有效减轻体积与重量，这与近年来汽车引擎发展的趋势一致。体积与重量减轻，首先就可以降低引擎负荷，以减少二氧化碳的排放量。此外，轻巧的特色，也让这套产品具有量产化的潜力，让小引擎也可以拥有充沛的动力。,授人以鱼不如授人以渔,机械增压器-世界第一套两段式机械增压系统，,运用了特殊换档机构，让机械增压系统能两段式切换。这套两段式机械增压系统，总重3.9公斤，全长只有149mm，直径也仅170mm。在引擎转速低于每分钟4,200转的时候，增压系统的文件位齿比为1.36：1。一旦超过4,200转，就会切换成1：1的比率。而且档位的变换完全自动，不需要电力、液压或者是气压等控制系统。为了针对各种引擎以及各种不同需求，换档转速也可以经由调整而改变。换文件系统适用于Rotrex的C15、C30以及C38机械增压本体。,授人以鱼不如授人以渔,柴油机发动机涡轮增压系统,.,授人以鱼不如授人以渔,授人以鱼不如授人以渔,涡轮增压器的构造与作用,授人以鱼不如授人以渔,涡轮增压器,授人以鱼不如授人以渔,增压系统概述-增压系统的种类,4涡轮增压器的优点 提升功率幅度较大，适合赛车及高速行驶发动机乘用；缺点:末增压前的发动机输出，比同排气量的自然进气发动机还差，且高温废气，使涡轮及外壳等承受相当高的温度。最新的涡轮增压科技，如Audi装用在A418L的小型轻增 庄涡轮增压器，能:1)将原来93kW的最大功率提升至112kW，2)将171k8m3,500rmin 的最大转矩，3)提升至1,750rrain至4,600ffmin的宽广转速范围内，均 能维持214kgm的 高转矩输出，此种转矩特性，不但中、高转速性能优异，也十分适合市区的低速行驶；且Audi此具涡轮增压器，几无增压迟滞的情形发生。,授人以鱼不如授人以渔,增压系统概述-增压系统的种类,4涡轮增压器的优点 提升功率幅度较大，适合赛车及高速行驶发动机乘用；缺点:末增压前的发动机输出，比同排气量的自然进气发动机还差，且高温废气，使涡轮及外壳等承受相当高的温度。最新的涡轮增压科技，如Audi装用在A418L的小型轻增 庄涡轮增压器，能:1)将原来93kW的最大功率提升至112kW，2)将171k8m3,500rmin 的最大转矩，3)提升至1,750rrain至4,600ffmin的宽广转速范围内，均 能维持214kgm的 高转矩输出，此种转矩特性，不但中、高转速性能优异，也十分适合市区的低速行驶；且Audi此具涡轮增压器，几无增压迟滞的情形发生。,授人以鱼不如授人以渔,增压系统概述-增压系统的种类,5增压系统的种类1)以增压压力分:低增压，中增压，高增压 2)以驱动方式分：机械增压器：鲁兹式滑动叶片式，螺旋式涡卷式涡轮增压器6增压系统依增压压力及压力比分类如表61所示。,授人以鱼不如授人以渔,机械增压器的构造与作用一、鲁兹式,1鲁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61与图62及图63所示。早期的鲁兹式增压器消耗动力可达15，且耗油。低转速发动机与高转速发动机的正时齿轮比分别约为1.01.5：1 及0.61.0：1，以控制增压器转速在安全范围内。,授人以鱼不如授人以渔,机械增压器的构造与作用一、鲁兹式,三叶鲁兹式机械增压器的构造及作用,授人以鱼不如授人以渔,机械增压器的构造与作用一、鲁兹式,如图64所示为用于二行程柴油发动机鲁兹式机械增压器的构造。,授人以鱼不如授人以渔,机械增压器的构造与作用一、鲁兹式,2.化油器与单点喷射式，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6.5所示,授人以鱼不如授人以渔,机械增压器的构造与作用一、鲁兹式,3.多点孔口燃油喷射，流经增压器的是空气，如图66所示，空气流经空气流量计、节气门，经过机械增压器后，进入进气冷却器,授人以鱼不如授人以渔,机械增压器的构造与作用一、鲁兹式,4.鲁兹式增压器为容积式空气泵，当节气门打开时，增压器转子每转压入相同体积的空气进入进气歧管。例如有些发动机在发动机转速4，000rmin时，即增 压器转速10400rmin时，其最大增压压力达80kPa。5驱动机械增压器，发动机所损失的动力，或此种拖曳观象，称为附加损耗。为减少此种损耗，有以下两种设计。(1)设置电磁离合器：电磁离台器由电脑控制分离与接合。当轻负荷时，离合器分离。(2)设置增压控制阀或称旁通阀：当节气门部分打开时，进气歧管有真空，控制阀打开，部分增压气体回到增压器的空气入口处，以改善发动机性能及油耗。控制阀可利用真空或节气门连杆控制，怠速节气门全关时，控制全开,节气门全开时，控制阀则关闭。,授人以鱼不如授人以渔,机械增压器的构造与作用二、滑动叶片式,1滑动叶片式机械增压器的构造及作用如图67所示。2滑动叶片式在低转速时，可供应所需的增压压力；但在中转速至高转速范围时，仅能提供适度的增压压力。,授人以鱼不如授人以渔,机械增压器的构造与作用三，螺旋式,1公螺旋有4个凸面叶瓣，而母螺旋有6个凹面叶槽，如图68所示。螺旋表面为特氟隆涂层，以避免腐蚀。2.螺旋式机械增压器消耗的发动机动力非常少，且压缩后的空气温度较低，因此可不需要中间冷却器。3.本增压器能提供的压力比不超过2.0：1。,授人以鱼不如授人以渔,机械增压器的构造与作用 四、涡卷式,1涡卷式机械增压器也是容积式进气的一种。因其外型类似英文字母的“G”，故也称为G型增压器。位移器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69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。,授人以鱼不如授人以渔,.,谢 谢,