汽車增壓器的工作原理是怎樣的
汽車增壓器是將空氣預(yù)先壓縮后供入氣缸,以提高空氣密度、增加進氣量,進而提升發(fā)動機功率。它主要有渦輪增壓器和機械增壓器等類型。渦輪增壓器利用發(fā)動機排出的廢氣帶動渦輪,渦輪驅(qū)動同軸的壓縮機將空氣壓縮后送入氣缸;機械增壓器則由發(fā)動機曲軸直接驅(qū)動空氣壓縮機來壓縮空氣。不同類型的增壓器雖工作方式有別,但目的都是為發(fā)動機提供更充足的進氣,優(yōu)化其性能 。
渦輪增壓器猶如一位巧妙的能量回收大師。在發(fā)動機工作時,會產(chǎn)生大量高溫高壓的廢氣,這些廢氣原本直接排放到大氣中,渦輪增壓器卻能將其充分利用。廢氣沖擊渦輪的葉片,使其高速旋轉(zhuǎn),由于渦輪與壓縮機同軸相連,渦輪的轉(zhuǎn)動帶動壓縮機葉輪同步轉(zhuǎn)動。壓縮機的進氣口與空氣濾清器相連,源源不斷地吸入外界空氣,隨著葉輪的高速旋轉(zhuǎn),空氣被快速壓縮,壓力和密度顯著提升,壓縮后的空氣再通過管道被輸送到發(fā)動機的進氣歧管,最終進入氣缸。這一過程中,渦輪增壓器不僅有效利用了廢氣的能量,還讓進入氣缸的空氣量大幅增加,使得燃料能夠更充分地燃燒,釋放出更多的能量,從而提升發(fā)動機的動力輸出。
機械增壓器則像是發(fā)動機的親密伙伴,始終如一地與發(fā)動機協(xié)同工作。它通過發(fā)動機曲軸,借助皮帶或齒輪等傳動裝置直接驅(qū)動空氣壓縮機。發(fā)動機啟動運轉(zhuǎn)的瞬間,機械增壓器就開始工作??諝鈮嚎s機不斷地將外界空氣吸入,并對其進行壓縮,壓縮后的空氣直接進入發(fā)動機的進氣系統(tǒng),隨即進入氣缸。機械增壓器的工作方式簡單直接,在發(fā)動機的各個轉(zhuǎn)速區(qū)間都能穩(wěn)定地為發(fā)動機提供增壓空氣,使得發(fā)動機在低轉(zhuǎn)速時也能擁有較好的扭矩輸出,動力響應(yīng)十分迅速,沒有明顯的延遲。
除了這兩種常見的增壓器,還有氣波增壓、復(fù)合增壓等類型。氣波增壓利用曲軸經(jīng)傳動帶驅(qū)動轉(zhuǎn)子,借助排氣壓力波使空氣受壓縮,結(jié)構(gòu)簡單且工作溫度不高,但因其體積大、噪聲水平高,安裝位置受限,多用于柴油機。復(fù)合增壓又分為串聯(lián)復(fù)合增壓和并聯(lián)復(fù)合增壓,串聯(lián)復(fù)合增壓中空氣先經(jīng)渦輪增壓器提高壓力后進入中間冷卻器降溫,再經(jīng)機械增壓器增壓,主要用于高增壓發(fā)動機;并聯(lián)復(fù)合增壓則是機械增壓器和渦輪增壓器同時向發(fā)動機供給增壓空氣,低轉(zhuǎn)速靠機械增壓,高轉(zhuǎn)速靠渦輪增壓,有效改善了發(fā)動機低速轉(zhuǎn)矩特性。不同類型的增壓器都有其獨特的工作原理和特點,在汽車的發(fā)展歷程中,它們各自發(fā)揮著重要作用,為提升汽車發(fā)動機的性能貢獻著力量 。
(圖/文/攝:太平洋汽車 整理于互聯(lián)網(wǎng))
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