第八章汽车发动机增压一、概述•1、定义与功用•自然吸气发动机：指完全依靠活塞向下运动时在气缸内造成的真空度吸入空气或可燃混合气的发动机。•增压发动机：指将空气预先压缩，提高压力后再供入气缸，以提高空气密度、增加进气量的发动机。•功用：1、提高发动机功率；2、改善燃油经济性；•3、改善燃烧过程，降低排放污染。汽车构造（上册）2、增压发动机的基本类型（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歧管。（2）废气涡轮增压系统：利用发动机排出的废气达到增压目的。增压器与发动机无任何机械联系，压气机由内燃机废气驱动的涡轮来带动。（3）气波增压系统：利用高压废气的脉冲气波迫使空气压缩。汽车构造（上册）二、废气涡轮增压系统（1）电磁阀（2）气缸燃烧室（3）中冷器（4）空气滤清器（5）叶轮（6）涡轮（7）排气旁通阀汽车构造（上册）1、涡轮增压器由涡轮机和压气机构成。将发动机排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。汽车构造（上册）（1）单涡轮增压系统涡轮增压系统分单涡轮增压系统和双涡轮增压系统。汽车构造（上册）（2）双涡轮增压系统六缸电控汽油喷射式汽油机常采用双涡轮增压系统，如图示。其中，不连续发火的1、2、3缸作为一组，4、5、6缸作为另一组，每组三个气缸的排气驱动一个涡轮增压器。汽车构造（上册）2、涡轮增压器联接•由涡轮室和增压器组成，请注意它们的联接：•1、涡轮室进气口与排气歧管相连，排气口接在排气管上；2、增压器进气口与空气滤清器管道相连，排气口接在进气歧管上。3、涡轮和叶轮分别装在涡轮室和增压器内，二者同轴刚性联接。汽车构造（上册）•国内轿车1998年开始在排量1.8的奥迪200上运用废气涡轮增压技术，以后又有奥迪A6的1.8T、奥迪A41.8T，直至帕萨特1.8T、宝来1.8T。•涡轮增压器能使发动机增加输出功率在10%--40%左右。•*PassatB5/1.8T–2.3L汽车构造（上册）3、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。（1）离心式压气机由进气道6、压气机叶轮、无叶式扩压管及压气机涡壳等组成。32汽车构造（上册）1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。扩压管分叶片式和无叶片式两种，右图为叶片式，而无叶片式扩压管就是由涡壳和中间体侧壁所形成的环形空间，如图7-11所示。其结构简单，工况变化对压气机效率的影响很小，适用于车用增压器。叶片式扩压管优点是扩压比大，压气机效率高，但结构复杂，工况变化对压气机效率有较大的影响。汽车构造（上册）涡壳的作用是收集从扩压管中流出的空气，将其引向压气机出口，空气在涡壳中继续减速增压，完成由动能转变为压力能的过程。压气机叶轮由铝合金精密铸造，涡壳也用铝合金铸造。（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。汽车构造（上册）涡轮机的喷管也有叶片式和无叶片式之分。现代车用径流式涡轮机多采用无叶式喷管。此时，涡轮机的涡壳除具有引导废气以一定角度进入涡轮机叶轮的功能外，还具有将排气的压力能和热能部分地转变为动能的作用。涡轮机叶轮工作温度经常在900°C左右，并承受巨大的离心惯性力作用，所以采用镍基耐热合金钢或陶瓷材料制造。陶瓷材料重量减轻2/3，可使涡轮增压加速滞后的问题大