发动机增压方式与增压系统

将空气预先压缩后供入气缸，以提高空气密度、增加进气量

进气量增加，可增加循环供油量，从而可增加发动机功率

可以得到良好的加速性

可以改善燃油经济性

1.汽油机增压比柴油机增压困难原因:

汽油机增压后爆燃倾向增加

由于汽油机混合气的过量空气系数小，燃烧温度高，因此增压之后汽油机和涡轮增压器的热负荷大

车用汽油机工况变化频繁，转速和功率范围宽广，致使涡轮增压器与汽油机的匹配相当困难

涡轮增压汽油机的加速性较差

2.汽油机增压的改进措施:

在电控汽油喷射式发动机上实行汽油机增压，成功地摆脱了化油器式发动机与涡轮增压器匹配的困难。电控技术的应用，可以极其方便地对汽油机增压系统进行爆燃控制、放气控制和排放控制等。

应用点火提前角自适应控制，来克服由于增压而增加的爆燃倾向。利用装在发动机上的爆燃传感器检测爆燃信息，并将其传输给电控单元(ECU)，电控单元则发出指令，推迟点火时刻以消除爆燃。待爆燃消除后，自适应地逐步加大点火提前角，使发动机在比较理想的状况下工作。

对增压后的空气进行中间冷却。因为空气增压后温度升高，密度减小 如果温度过高，不仅会减少进气量，削弱增压效果，还可能引起发动机爆燃。实践证明，对增压空气实行中冷，对提高功率、降低油耗、降低热负荷和减轻爆燃都十分有利。因此，不但在汽油机增压系统中设置中冷器，而且在高增压柴油机增压系统中也设有中冷器。

采用增压压力调节装置。增压压力与涡轮增压器的转速有关，而增压器转速又取决于废气能量。发动机在高转速、大负荷工作时，废气能量多，增压压力高;相反，低转速、小负荷时，废气能量少，增压压力低。

3.发动机增压类型

机械增压

结构: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

特点: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，由于驱动增压器需消耗发动机功率，因此燃油消耗率比非增压发动机略高。

气波增压

结构:由曲轴经传动带驱动气波增压器转子，利用排气压力波使空气受到压缩，以提高进气压力。

特点: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，其低速转矩特性好，但是体积大，噪声水平高，安装位置受到一定的限制。这种增压器还只能在低速范围内使用。由于柴油机最高转速比较低，因此多用于柴油机上。

涡轮增压

结构:利用废气涡轮机，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

特点: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

复合增压

结构:机械增压与涡轮增压适当结合

串联复合增压:在这种增压系统中，空气先经涡轮增压器提高压力后，进人中间冷却器降温，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: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

曲轴带轮经传动带和电磁离合器带轮驱动增压器工作，ECU据爆震传感器信号发出指令减小点火提前角，可消除爆燃;当小负荷不增压时，ECU据节气门位置传感器信号使电磁离合器断电，增压器不工作，ECU使进气旁通阀开启，空气经进气旁通阀，中冷器降温后进入气缸。

结构组成:

主要由转子、转子轴、传动齿轮、壳体、后盖组成，曲轴经传动带、电磁离合器驱动其中的一个转子，而另一个转子由传动齿轮带动与其同步旋转。

工作原理:

当转子旋转时，空气从压气机入口吸入，在转子叶片的推动下空气被加速，然后从压气机出口压出。

由曲轴经传动带驱动气波增压器转子，利用排气压力波使空气受到压缩，以提高进气压力。

单涡轮增压系统

一个涡轮增压器

双涡轮增压系统

两个涡轮增压器并列布置

涡轮增压器

离心式压气机

离心式压气机由进气道、压气机叶轮、无叶式扩压管及压气机蜗壳等组成，当压气机旋转时，空气经进气道进入压气机叶轮，并在离心力的作用下沿着压气机叶片之间形成的流道，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增高，然后进入叶片式扩压管中。扩压管为渐扩形流道，空气流过扩压管时减速增压，温度也有所升高。即在扩压管中，空气所具有的大部分动能转变为压力能

径流式涡轮机

涡轮机是将发动机排气的能量转变为机械功的装置，径流式涡轮机由蜗壳、喷管、叶轮和出气道等组成。蜗壳的进口与发动机排气管相连，发动机排气经蜗壳引导进入叶片式喷管。喷管是由相邻叶片构成的渐缩形流道。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。由喷管流出的高速气流冲击叶轮，并在叶片所形成的流道中继续膨胀作功，推动叶轮旋转。

增压压力的调节

在涡轮增压系统中都设有进气旁通阀和排气旁通阀，用以控制增压压力，控制膜盒中的膜片将膜盒分为左室和右室，右室经连通管与压气机出口相通，左室设有膜片弹簧作用在膜片上。膜片还通过连动杆与排气旁通阀连接，当压气机出口压力低，膜片在膜片弹簧作用下移向右室，使排气旁通阀关，当增压压力高，膜片左移，排气旁通阀开，部分排气直接排入大气，从而控制增压压力及涡轮机转速。

涡轮增压器的润滑及冷却

润滑:机油自主油道，进入增压器，润滑和冷却增压器轴和轴承。后返回油底壳。

·冷却:涡轮机侧设置冷却水套，并用软管与发动机的冷却系统相通。

中冷器

冷却增压后进气，降低进气温度，提高进气密度，增大进气量。