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什麽是發動機增壓技術

太平洋汽車網渦輪增壓發動機是依靠渦輪增壓器來加大發動機進氣量的壹種發動機,渦輪增壓器(Tubro)實際上就是壹個空氣壓縮機。它是利用發動機排出的廢氣作為動力來推動渦輪室內的渦輪(位於排氣道內),渦輪又帶動同軸的葉輪位於進氣道內,葉輪就壓縮由空氣濾清器管道送來的新鮮空氣,再送入氣缸。

現代汽車工業的很多技術都來自於航空業,發動機增壓技術也是如此。裝備增壓器的車型正在逐漸被人所熟知,發動機增壓技術從研發到大規模應用,走過了壹個漫長的歷史過程。這項技術根據工作原理的不同可以分為機械增壓器、廢氣渦輪增壓器、復合式增壓器、慣性增壓器、氣波增壓器和沖壓式增壓器。

幾種增壓技術的原理所謂機械式增壓器是指增壓器的壓氣機轉子由發動機曲軸通過齒輪、皮帶或鏈條等傳動裝置來驅動旋轉,從而將空氣壓縮並送入發動機氣缸,達到增壓的目的。這種增壓器響應迅速,但由於需要額外的傳動裝置,機械式增壓器的結構比較復雜,體積較大,同時還要消耗壹定的發動機有效功率,因此燃料經濟性會受到壹些影響。

廢氣渦輪增壓器則是利用發動機排出的廢氣能量來驅動增壓器的渦輪,並帶動同軸上的壓氣機葉輪旋轉,將空氣壓縮並送入發動機氣缸。由於廢氣渦輪增壓器利用排氣能量驅動,與發動機之間沒有任何機械傳動連接,使得它的機械效率更好。同時,它不需要復雜的傳動機構,而通過不斷的技術積累,傳統廢氣渦輪增壓器的渦輪遲滯現象也得到了很好的控制。因此成為目前應用最為廣泛的發動機增壓裝置。

復合式增壓器也就是把機械增壓器與廢氣渦輪增壓器聯合起來工作的增壓裝置,主要用於某些二沖程發動機上,借以保證發動機起動和低速負荷時有必要的掃氣壓力。復合式增壓器還適合於排氣背壓較高的場合(如水下),但它的結構過於復雜,體積過大,多用於固定式機器,並不適合小型乘用車輛。

慣性增壓器是利用空氣在進氣歧管中的慣性效應、脈沖波動效應及其綜合效應來提高發動機氣缸充氣效率的方法。慣性增壓器通過特殊幾何形狀的凸輪軸控制氣門的開啟角度及時間:氣缸在前半個進氣行程中,進氣門只開啟很小的通過截面,使氣缸中形成壹定的負壓,當活塞走過半個進氣行程後,進氣門迅速開啟,很快達到最大通過截面,此時空氣以很高的速度沖入氣缸。

從某種意義上來說,慣性增壓器在很大程度上推動了發動機技術的發展,目前的可變進氣歧管長度技術及可變氣門控制系統(如豐田的VVT-i技術)均得益於這壹原理。