废气涡轮增压:利用发动机废气能量驱动涡轮增压器,称为废气涡轮增压(简称涡轮增压),如图所示是废气涡轮增压系统。废气涡轮增压的特点是在涡轮增压器和发动机之间没有机械连接。它们之间靠气路相通。因为压气机消耗的功是涡轮从废气中回收的一部分能量,所以涡轮增压发动机不可以增加发动机的功率,而且可以提高其热效率,降低燃油消耗率。如果在轿车尾部看到Turbo或者T的标识,即表明该车采用的发动机是涡轮增压的。涡轮增压器实际上是台空气压缩机,它是利用发动机排出的废气惯性推动涡轮,涡轮又带动同轴的叶轮压缩由空气滤清器管道送来的空气,使空气增压后进入气缸。当发动机转速提高,废气排出速度与涡轮转速也同步提高,叶轮就压缩更多的空气进入气缸,空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃油,相应增加油量和调整一下发动机的转速,就可以增加发动机的输出功率。机械增压器又称超级增压器,是一种用于内燃机的强制进气装置。纳威司达涡轮增压器
增压器引起喘振的原因的具体分析:进气门打不开,该缸就无法进入新鲜空气,那么增压后的空气量过剩,而影响到压气机前的空气进入;而该缸在气门重叠阶段,废气总管中的废气会从排气门倒流入气缸内。这样该缸在喷入燃油后的燃烧状态变得很差。进气门关不严,该缸在压缩过程中,部分新鲜空气回流到稳压箱,一方面减少了增压后的空气消耗量,另一方面气缸内的新鲜空气的减少,会恶化燃烧。排气门打不开,在排气过程中,废气不能顺利进入排气总管,而当进气门打开时,该缸本身不能顺利地吸入新鲜空气,反而使废气窜至进气稳压箱,趁别的气缸吸气时乘机而入,从而恶化其它气缸的燃烧过程。排气门关不严,在该缸处于压缩过程时会漏泄出缸内的新鲜空气量,使压缩压力减小,在吸气过程时,排气总管的废气会倒流入气缸内,凡此种种均造成燃烧状态恶化。保时捷迈凯涡轮增压器涡轮增压器是靠尾气驱动的,所以增压器里面更容易产生积碳,时间长了也会导致烧机油。
目前的发动机制造技术已经非常成熟,相比自然吸气发动机,涡轮增压发动机烧机油的状况已经得到非常明显的改善,即便是有一少部分机油会流进燃烧室,这个量也是非常小的。而且,涡轮增压器在工作状态下也会达到非常高的温度,并且要靠机油进行冷却,这是涡轮增压发动机相比自然吸气发动机机油使用量稍大一些的原因。其实,如果安装了质量可靠的涡轮增压器,行驶过10万甚至20万公里之后,涡轮增压器还是杠杠滴,但是,造成烧机油的原因是因为涡轮增压器和进气管之间油封密封损坏,为什么这里会损坏,一定是更换机油的周期过长或使用了劣质机油造成。
损坏增压器主要原因有以下:使用不洁润滑油。柴油机使用的润滑油滤清器不符合规定,或使用伪劣滤芯。使用中滤芯被击穿,或柴油机主油道滤清器被堵塞,润滑油进入旁通道。没有按规定更换润滑油,更换前未清洗柴油机主油道。更换增压器或作预润滑时,杂质进入润滑油管路。密封胶或密封垫片碎片流入润滑油道。润滑油不足:没有按规定更换润滑油,或使用CD级以下的润滑油,导致润滑油结焦,丧失功能。柴油机在大负荷工作后突然停机,产生回热,导致转子和轴承过热并结焦,损坏增压器。开机后未怠速运行,马上加负荷,或更换增压器前未作预润滑,导致转子缺油,产生干摩擦,损坏增压器。进油管路或润滑油滤清器堵塞,润滑油泵故障,或润滑油压力低等。需要经常检查涡轮增压器的密封环是否密封良好。
增压器引起喘振的原因的具体分析:中冷器冷却水温过高或中冷器冷却水管因泄漏而堵焊过多,造成中冷器的冷却能力下降,增压后的空气因冷却不足而密度较小,满足不了气缸燃烧的需要,造成排温升高,促进增压器转子转速上升(如中冷水温升高5℃,涡轮前废气温度会升高5℃,使增压器转速升高100~150r/min),转子吸气量增加,但由于中冷器的冷却能力不足,已影响到增压后的空气通过能力,造成压气机前的空气不能完全通过压气机而发生喘振。气门打不开或关不严。造成此种情况的原因较多,如进、排气门的弹簧断裂、气门杆弯曲、气门间隙调整过小、气门阀盘裂纹或掉块等均会造成气门开关不严;横臂跳转、横臂导杆折断等均会造成气门打不开。增压器是现代发动机的一项重要的技术进步。宝马B38涡轮增压器
拆卸增压器时,要保持清洁,各管接头一定要用清洁的布堵塞好,防止杂物掉进增压器内,损坏转子。纳威司达涡轮增压器
机械增压器的技术原理:传动用的传动带/传动链缠绕在皮带轮/链条轮上,皮带轮/链条轮连接在一个主动齿轮上。而主动齿轮则会旋转压缩机齿轮。压缩机的转子可以有多种设计,但它的任务是吸入空气,将空气压入更小的空间,并注入进气岐管中。如果增压器的增压值较高、依靠进气管仍不足以带走压缩空气的热量的,还需要在进气道安装冷却器以冷却压缩空气。一般来说,机械增压器平均可提高46%的马力和31%的扭矩,但一些技术力量较强的厂商能使之提高50%-100%的马力及扭矩。机械增压器有三种:鲁式(Roots)、双螺旋式和离心式。它们的主要区别在于压缩机的设计不同。鲁式和双螺旋式机械增压器使用不同类型的啮合凸缘来吸取空气,而离心式机械增压器使用叶轮吸入空气,有些类似于涡轮增压器。尽管这三种设计都能产生增压效果,但在效率上却有很大差别。纳威司达涡轮增压器
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