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机械增压的工作原理【CICEE】

2022-11-24 来源:湛江机械信息网

机械增压的工作原理

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= 增压器叶片之rpm

R2 引擎皮带盘之半径

R2 机械增压器皮带盘之半径

而机械增压器由于利用引擎转速来带动机械增压器内部机构。其整体结构简单,工作温度介于72℃ -222℃,比起靠废气驱动的涡轮增压器的422℃ -922℃的高温工作环境要舒服得多。因此,机械增压系统对于冷却系统、润滑系统的要求与NA 引擎基本相同,机件保养程序也大同小异。

此外,机械增压优点为体积小,不需修改引擎本体、安装容易,因此在美国的改装界也颇受欢迎。原本为大排气量NA 设计的车辆,尤其适合改装。

房车赛的赛车在改装时要拆除空调压缩机,而方程式赛车,甚至连启动马达、机油泵都改成外部连接,目的都是为了减少对引擎造成的负担。

依靠发动机动力带动的机械增压器,与以上部件一样,都会给发动机带来额外的负担。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,发动机转速提升才能更快。

然而,机械增压器的进风量与阻力成正比关系。当使用高增压时,虽然引擎输出的能量大增,但相对增压器内部叶片受风阻力也会升高,当阻力达到某一界限时,这个阻力会使引擎承受极大的负荷,严重影响转速的提升。因此,机械增压必须在增压值与引擎负荷间取得平衡,以避免高增压带来的负面效应。

机械增压

针对自然进气引擎在高转速区域会出现进气效率低落的问题,从最基本的关键点着手,也就是想办法提升进气歧管内的空气压力,以克服气门干涉阻力,虽然进气歧管、气门、凸轮轴的尺寸不变,但由于进气压力增加的结果,让每次气门开启时间内能挤入燃烧室的空气增加了,因此喷油量也能相对增加,让引擎的工作能量比增压之前更为强大,这就是增压的基本原理。

现今运用在汽车的增压系统有两大主流

机械增压、涡轮增压

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