增壓柴油發(fā)動機的增壓系統(tǒng)有哪幾種類型?
增壓柴油發(fā)動機的增壓系統(tǒng)主要有廢氣渦輪增壓器、機械增壓器、電輔助渦輪增壓器、氣波增壓器和復(fù)合增壓系統(tǒng)這幾種類型。廢氣渦輪增壓器靠發(fā)動機廢氣驅(qū)動,應(yīng)用廣泛;機械增壓器由發(fā)動機動力帶動,低速表現(xiàn)佳;電輔助渦輪增壓器結(jié)合兩者特點,彌補低速短板;氣波增壓器利用廢氣脈沖,結(jié)構(gòu)簡單;復(fù)合增壓系統(tǒng)則是廢氣渦輪增壓與機械增壓并用,常用于大功率柴油機。
廢氣渦輪增壓器,巧妙利用發(fā)動機排出的廢氣驅(qū)動渦輪,渦輪旋轉(zhuǎn)進而帶動壓氣機葉片飛速轉(zhuǎn)動,以此提高進氣壓力。這種增壓器與發(fā)動機無機械聯(lián)系,在增壓壓力高時通常需設(shè)置空氣中間冷卻器。因其能有效提高發(fā)動機功率和扭矩,最高增壓壓力可達 300kPa,所以在眾多增壓系統(tǒng)中應(yīng)用極為廣泛。
機械增壓器通過發(fā)動機動力輸出帶動壓氣機強制增加進氣壓力,分為離心式機械增壓器和羅茨鼓風(fēng)機增壓器兩種類型。它由發(fā)動機曲軸通過機械傳動系統(tǒng)直接驅(qū)動,在低速時能有良好的動力輸出,不存在滯后現(xiàn)象。不過,驅(qū)動增壓器會消耗部分發(fā)動機功率,導(dǎo)致油耗增加,一般適用于小功率柴油機。
電輔助渦輪增壓器結(jié)合了渦輪增壓器和機械增壓器的特點。在發(fā)動機處于低速或輕載狀態(tài)時,電動機便會發(fā)揮作用,提供額外動力輔助渦輪增壓器啟動,加速進氣壓力的提升,有效彌補了傳統(tǒng)渦輪增壓器在低速時的不足。
氣波增壓器由發(fā)動機曲軸驅(qū)動特殊轉(zhuǎn)子,利用高壓廢氣脈沖氣波迫使空氣壓縮。相較于渦輪增壓,它在低速性能方面表現(xiàn)出色,結(jié)構(gòu)簡單,加工方便,對材料與工藝要求不高,加速性好且工況范圍大。但它尺寸較大、較為笨重,運行時噪聲也大。
復(fù)合增壓系統(tǒng)將廢氣渦輪增壓與機械增壓并用,常用于大功率柴油機。它能保證二行程柴油機在特定工況下的掃氣壓力,也適用于增壓度較高的發(fā)動機。這種系統(tǒng)輸出功率大,燃油消耗率低,噪聲小,不過結(jié)構(gòu)復(fù)雜。
總之,不同類型的增壓系統(tǒng)都有其獨特的工作原理和優(yōu)劣勢,在實際應(yīng)用中,汽車制造商需根據(jù)發(fā)動機的具體需求和性能目標(biāo),來合理選擇和匹配相應(yīng)的增壓系統(tǒng),以實現(xiàn)車輛性能的最優(yōu)化 。
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