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上期讲到了发动机增压技术的分类与区别,那这期我们就来说说我们市面上最常用的涡轮增压发动机吧。
废气涡轮增压是通过发动机排出的废气能量推动废气涡轮增压器实现增压。根据涡轮回收废气能量的方式不同,废气涡轮增压系统可分为串联前复合增压,串联后复合增压以及并联复合增压等几种方式。
废气涡轮增压根据增压器的数量又可分为单级增压和双级复合增压。我们家用的普通车型常用单级增压系统,既采用一个废气涡轮增压器;而双级增压系统采用两个废气涡轮增压器,主要用于大排量车用柴油机。
根据两个增压器的连接方式不同,双级增压方式又可分为直列双级复合增压和并列双级复合增压两种系统。直列双级复合增压系统一般由一个小型压器和一个大型增压器直列布置构成,并根据发动机转速分别使用。低速时关闭进气切换阀和排气切換阀,使小型增压器工作,以提高低速进气量,改善低速转矩特性; 中、高速时打开排气切换阀和进气切换阀,使排气流向大型增压器, 以便增压发动机在高效率区进行匹配,提高发动机的经济性。此时,小型增压器涡轮的进、出口压力相等,所以自动停止工作。
6缸机常采用并列式双级复合增压系统,1、2、3 缸和4、5、6缸分别采用相同的增压器。与6个缸采用一个增压器相比,采用并列双级增压器时流过废气涡轮的排气流量减少一半,所以采用小型增压器,由此达到兼顾低速转矩特性和中、高速在高效率区的良好匹配,提高整机性能的目的;多缸发动机采用并列式双级复合压系统的另一个目的,就是为了避免产生各缸排气干涉现象。
由于废气涡轮增压器是流体机械,而发动机是动力机械,二者属于两种不同类型的机,所以废气满轮増压发动机有待进一步解决的课题是:
①如何提高发动机的低速转矩
②低速时应避免增压器工作线接近喘振线;
3.防止高速时进气压力过高或增压器超速
④降低速时的泵气损失
5.防止缸内产生最高压力及热负荷增加。
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