機械增壓器工作原理圖
機械增壓不依靠排出廢氣的能量來壓縮空氣體,而是通過機械空氣體壓縮機與曲軸連接,由發(fā)動機曲軸的動力驅動旋轉來壓縮空氣體。壓縮機通過兩個轉子的相對旋轉來壓縮氣體。由于需要利用曲軸轉動的能量來壓縮空氣體,機械增壓會使發(fā)動機輸出的動力有一定的損失。
機械增壓器的工作原理機械增壓器壓縮機的驅動力來自發(fā)動機曲軸。一般用皮帶連接曲軸皮帶輪,通過曲軸運轉的扭矩間接驅動增壓器,從而達到增壓的目的。機械增壓器是一種強制排量泵,簡稱排量泵。
像渦輪增壓器一樣,它可以增加進氣管中空氣體的壓力和密度,并向發(fā)動機中噴射更多的空氣體,使發(fā)動機在每個循環(huán)中燃燒更多的燃油,從而增加發(fā)動機功率和平均有效壓力,提高車輛動力性、燃油經濟性和排放。
增壓器本質上是一個帶有兩個轉子的羅茨鼓風機,每個轉子都以一定的角度扭曲,例如60度,形成一個螺旋。兩個轉子均由發(fā)動機曲軸通過皮帶驅動,與排氣系統無關。增壓器和曲軸之間有固定的傳動比。兩個反向旋轉的轉子各有幾個凸齒,工作時相互嚙合。扭曲的轉子與特殊設計的進出口幾何形狀相結合,有助于降低壓力波動,使空氣體流動順暢,降低工作時的噪音。這種設計也使其效率高于傳統的羅茨鼓風機。這種螺旋轉子軸向進氣的增壓器可以達到14000r/min的轉速,從而減小了體積。它可以通過帶有出口法蘭的螺栓直接連接到進氣管上。增壓器通過其排量容積和皮帶傳動比與發(fā)動機匹配,在任何發(fā)動機轉速下都能提供過量的空氣流。
機械增壓器的特性增壓器的特性與渦輪增壓器正好相反。因為增壓器始終是“增壓”的,所以在發(fā)動機低轉速時,它的扭矩輸出也很出色。另外,由于空氣壓收縮完全根據發(fā)動機轉速線性增加,整個發(fā)動機運行過程與自然吸氣發(fā)動機非常相似,加速非常線性,沒有渦輪介入瞬間渦輪增壓發(fā)動機的突然性和渦輪增壓發(fā)動機的低速滯后性。但由于增壓器在高速時造成發(fā)動機功率的巨大損失,在高速時其作用并不明顯。增壓器利用發(fā)動機轉速驅動增壓器內部葉片產生加壓空氣體送入發(fā)動機進氣歧管,與發(fā)動機曲軸皮帶輪連接。整體結構相當簡單,工作溫度從70℃到100℃不等。與渦輪增壓器由發(fā)動機排出的廢氣驅動不同,它必須接觸400℃到900℃的高溫廢氣。因此,增壓器系統對冷卻系統和潤滑脂非常重要。增壓器的特點由于增壓器采用皮帶驅動,增壓器內部葉片轉速與發(fā)動機轉速完全同步。
奔馳E200K和C200K使用的增壓1.8L增壓發(fā)動機類型
離心機械增壓:
這種增壓與渦輪增壓非常相似,不同的是它不是由發(fā)動機的廢氣驅動,而是由發(fā)動機的皮帶驅動。其增壓原理與渦輪增壓相同,吸入空氣體通過離心力對空氣體進行增壓,達到壓縮空氣體的目的。
Lutz型增壓器:
你在六七十年代的肌肉車上經常能看到這個東西,它從引擎蓋上的突起非常明顯,就像圖中這輛野馬跑車一樣。這種機械增壓是將空氣體吸入增壓器,兩個螺旋葉片壓縮空氣體,然后送到進氣歧管。這種機械增壓可以提供強大的扭矩輸出。它在加速比賽和街頭比賽中非常受歡迎。
螺旋增壓器:
這種類型的增壓器是從基本型衍生而來的,看起來很像,但是它們的吸氣和壓縮方式卻有很大的不同。當空空氣被吸入增壓器時,它被螺旋葉片壓入進氣歧管。這種類型的增壓器對于提高各種速度下的馬力非常有效。
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