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机械增压器转子间隙如何保证

发布时间:2023-07-27 02:49:49

A. 机械涡轮增压和废气涡轮增压的工作原理

增压的目的就是为了在不增加发动机排量的情况下增加发动机的输出功率和扭矩,使汽车拥有更好的动力性能。目前的增压技术主要有两种:机械增压和涡轮增压,但二者原理却不同。

涡轮增压的全称为废气涡轮增压,一般用“T”表示。涡轮增压是通过排气管出来的高速气体推动转子旋转,从而提高进气管中气流压力的设备。增加气流压力以使更多的空气,也就是更多的氧气进入气缸,这样燃烧就会更加充分,动力也就更大。增压器的两端一边是涡轮,一边则是压气机,废器带动叶片旋转驱动压器机工作,使它向进气管更快,更大量地输送空气。涡轮增压器借助的是高速废气的功能,这部分能量在普通发动机上是白白浪费掉的。借助它的速度,涡轮压器转子可以获得很高的转速,最高转速甚至达到150000rpm上下。 但涡轮增压有个最大的缺点,就是有涡轮迟滞现象:就是在较低转速下时,当踩下油门踏板,发动机不会有较大的动力提升,要等到转速上升到一定程度(一般在2500-3000转),涡轮增压器才开始工作,此时会感觉动力突然上升,但这样往往会影响汽车的乘坐舒适性!

而机械增压却不同:它的转子不是由发动机的废气驱动,而是直接由皮带连接发动机的曲轴,由发动机的曲轴来驱动。而曲轴又是发动机的动力输出轴,这样机械增压器既增了压,但同时也消耗了一部分动力,所以一般机械增压的增压效率都不高。但是机械增压的最大优点就是没有涡轮增压的涡轮迟滞现象,所以机械增压在低转速下的增压效果比较明显,但是缺点是随着转速的升高其效率也逐渐下降,这与涡轮增压正好相反!

B. 机械增压的工作原理是

装用在汽车上的增压器,起初都是机械增压,在刚发明时被称超级增压器(Supercharge),后来涡轮增压发明之后为了区别两者,起初涡轮增压器被称为Turbo Supercharger,机械增压则被称为 Mechanical Supercharger。久而久之,两者就分别被简化为Turbocharger与Supercharger了!
机械增压器压缩机的驱动力来自发动机曲轴。一般都是利用皮带连接曲轴皮带轮,以曲轴运转的扭力带动增压器,达到增压目的。根据构造不同,机械增压曾经出现过许多种类型,包括:叶片式(Vane)、鲁兹(Roots)、温克尔(Wankle) 等型式。不过,现在较为常见的为前两种。

鲁兹增压器有双叶、三叶转子两种型式,目前以双叶转子较普遍,其构造是在椭圆形的壳体中装两个茧形的转子,转子之间保有极小的间隙而不直接接触。两转子借由螺旋齿轮连动,其中一个转子的转轴与驱动的皮带轮连接,转子转轴的皮带轮上装有电磁离合器,在不需要增压时即放开离合器以停止增压。离合器的开合则由计算机控制以达到省油的目的。

而叶片式( 亦有称为涡流式) 的本体就是属于叶片式本体的一种。其运作方式主要是利用三个可根据不同离心力而改变转速的行星齿轮组带动进气叶片。透过齿轮组与叶片轴心的相互磨擦,提高轴心转速并进一步提高进气叶片的速度,以获得持续不断的增压反应。换句话说,就是发动机转速愈高,进气叶片的转速也能跟着提高。

机械增压的特性:

机械增压与涡轮增压在动力输出上有着明显的区别,前者有接近自然进气的线性输出,而后者则因为有涡轮迟滞的现象,出力相对多一点突兀,没那么线性。

因为机械增压的作动原理,使其在低转速下便可获得增压。增压的动力输出也与曲轴转速成一定的比例,即机械增压引擎的动力输出随着转速的提高,也随之增强。因此机械增压引擎的出力表现与自然气极为相似,却能拥有较大的马力与扭力。

由于机械增压器采用皮带驱动的特性,因此增压器内部叶片转速与引擎转速是完全同步的,基础特性为:

引擎rpm X(R1/R2)= 增压器叶片之rpm

C. 机械增压器的结构和工作原理是什么

机械增压器是一种强制性容积置换泵,也称容积泵。其工作时可以增加进气管内的空气压力和密度,向发动机内压入更多的空气,使发动机每个循环可以燃烧更多的燃油,从而提高发动机的升功率和平均有效压力,使汽车动力性、燃油经济性和排放都得到改善。

在工作过程中,机械增压器的转子由发动机曲轴通过传动带驱动,与废气系统不相干。机械增压器跟曲轴之间存在固定的传动比。两个相向旋转的转子各有若干个突齿,在工作时互相啮合。扭曲的转子跟特殊设计的进口和出口几何形状相结合,有助于减少压力波动,使空气流动平稳,工作时噪声较低。这种带有螺旋式转子和轴向进口的机械增压器可达到14000r/min的转速,从而缩小了体积。其可利用出口法兰直接通过螺栓连接到进气管上。机械增压器通过其置换体积和传动带传动比来与发动机相匹配,同时能够在任何发动机转速下提供过量的空气流。

D. 机械增压是如何增压的

涡轮增压则是利用引擎的废气排放来驱动压缩机。最早的增压器全部都是机械增压,在刚发明时被称超级增压器(Supercharge),后来涡轮增压发明之后为了区隔两者。起初涡轮增压器被称为Turbo Supercharger,机械增压则被称为Mechanical Supercharger,久而久之,两者就分别被简化为Turbocharger与Supercharger了。 涡轮增压原理利用引擎运转时所排出来的废气,用废气来转动涡轮增压器中的排气侧转子,而排气侧转子与进气侧转子(Compressor)是同轴异室,当Turbine转子达到一定转速时(约12000rpm左右)它带动另一侧的Compressor,使Compressor转子引进外来的新鲜空气,经过压缩倒入进气歧管内,因此Turbo车的进气是非自然方式,是经过"吸进来,再压缩"所以空气压力是大于大气压力的。涡轮增压由于是超高转速地运转轴承,随之而来的高温排除或增压过度的泄压就是关键。目前常用的就是机油导入来润滑与冷却轴承,也有用水冷式的。而过高的增压对引擎的压缩行程与动力(爆炸)行程发生时会造成伤害,所以,有机械式地用空气压力作为开关或电子式地用计算机直接控制泄放压力的动作。 机械增压器压缩机的驱动力来自引擎曲轴,一般都是利用皮带连接曲轴皮带轮,间接将曲轴运转的扭力带动增压器,达到增压目的。依构造不同,机械增压会经出现过许多种类,包括叶片式(Vane)、鲁氏(Roots)、温克尔(Wankle)等型式,而活塞运动最早也被认为是一种机械增压,时至今日,则以鲁氏增压器最被广泛使用,更是改装的大热门。鲁氏增压器有双叶与三叶转子两种型式,目前以双叶转子较普遍,其构造是在椭圆形的壳体中装两个茧形的转子,转子之间保有极小的间隙而不直接相连,藉由螺旋齿轮连动,其中一个转子的转轴与驱动的皮带轮连结,转子转轴的皮带轮上装有电磁离合器,在不需要增压时即放开离合器以停止增压,离合器则由计算机控制以达到省油的目的。机械增压的特征,除了在低转速便可获得增压外,增压的动力输出也与曲轴转速成一定的比例,即机械增压引擎的油门反应随着转速的提高,动力输出随之增强,因此机械增压引擎的操作感觉与自然气极为相似,却能拥有较大的马力与扭力。

E. 简述机械增压如何工作

机械增压
机械增压增压器的驱动力来自引擎曲轴,一般都是利用皮带连接曲轴皮带轮,间接将曲轴运转的扭力带动增压器,达到增压目的。依构造不同,机械增压出现过许多种类,包括叶片式(Vane)、鲁氏(Roots)、温克尔(Wankle)等型式,而活塞运动最早也被认为是一种机械增压,时至今曰,则以鲁氏增压器最被广泛使用,更是改装的大热门。鲁氏增压器有双叶与三叶转子两种型式,目前以双叶转子较普遍,其构造是在椭圆形的壳体中装两个茧形的转子,转子之间保有极小的间隙而不直接相连,藉由螺旋齿轮连动,其中一个转子的转轴与驱动的皮带轮连结,转子转轴的皮带轮上装有电磁离合器,在不需要增压时即放开离合器以停止增压,离合器则由车载电脑系统控制以达到更好的经济性。机械增压的特征,除了在低转速便可获得增压外,增压的动力输出也与曲轴转速成正比,即机械增压引擎随着转速的提高,增压器输出随之增强,因此机械增压引擎的操作感觉与自然气极为相似,却能拥有较大的马力与扭力。
由于机械增压器采用皮带驱动的特性,因此增压器内部叶片转速与引擎转速是完全同步的,基础特性为:
引擎rpm X(R1/R2)= 增压器叶片之rpm
R1 引擎皮带盘之半径
R2 机械增压器皮带盘之半径
既然说到了机械增压,那就让我们说说机械增压的特性和机械增压与涡轮增压都有那些区别以及各自的特性。机械增压器采用皮带与引擎曲轴皮带盘连接,利用引擎转速来带动机械增压器内部叶片,以产生增压空气送入引擎进气歧管内,这样就实现了增压的过程,而涡轮增压器是由高温废气来推动,在工作环境上也有所区别,机械增压的工作环境在70度-100度之间,而涡轮增压器的工作温度却高达400度-900度。所以涡轮增压器对冷却系统的要求也要高于机械增压很多,由于机械增压器采用皮带驱动的特性,因此增压器内部叶片转速与引擎转速是完全同步的,理想的机械增压器应该在1000rpm至最高转速的引擎工作区域之间都能产生足够且稳定的增压值,让引擎输出提升20-40%,通常引擎一脱离怠速区域,在1000rpm-1300rpm即能带动机械增压器产生增压效果,并延续至引擎最高转速,因此整体增压曲线是呈现缓步上升的平滑曲线,不过看似完美无缺的机械增压系统,却有一个小问题存在,由于机械增压器的动力来源完全依靠引擎带动,而引擎的负担越轻,转速提升就越快,因此增压器本身的运转阻力必须越小越好,才不会拖累引擎的工作效率。可是与涡轮增压相比机械增压的增压值虽然曲线平滑覆盖转速区间广阔,但增压值却并不是很高,一般机械增压可达到的最大增压值在0.6-0.9kg/c㎡,而涡轮增压早已突破了2.0kg/c㎡的超增压境界,但对于高增压的涡轮增压车型来说同时对引擎内部机件有更加精密,且更高强度的要求,并且对冷却润滑系统要求也是相当之高,保养间隔和使用寿命相对较短,也是高增压值涡轮增压车的缺点,而机械增压的车型对于冷却和润滑没有过高的要求,与一般自然吸气引擎相似,有着维护保养成本低耐用的特点,更多欧洲车厂都更重视机械增压引擎的开发,因为可以达成达成环保、省油、高效率的目标,而且节省了开发新引擎的成本。所以涡轮增压器和机械增压器各具各的特点,可以根据不同的需求选择不同类型的增压器。

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