图解汽车发动机技术8-发动机增压进气系统

一、进气增压的必要性

涡轮增压器和机械增压器都是把空气压进气缸以产生高于大气压的压力，提高发动机的功率输出的装置。

通常，发动机的输出功率是由单位时间内烧掉的混合气来决定的，进气量增加，功率就增加，就是说，为了增加发动机的输出功率，要么增加发动机的排量，或者是提高发动机的转速，问题是如果发动机的排气量增加，其重量也会增加。此外，运动零件的摩擦损失、振动和噪音等因素也限制了发动机转速的提高。

增压器是在不改变发动机排气量的情况下，通过增加进气量解决了提高输出功率和解决它与发动机轻量化、紧凑化之间的矛盾。

涡轮增压器是被排气所驱动，机械增压器是被发动机所驱动。

二、涡轮增压和机械增压的性能

涡轮增压器和机械增压器都是一种空气泵，用来把空气压进气缸，增加进气的空气质量。一般发动机是利用活塞下行时产生的真空把空气吸入气缸。

由于涡轮增压器或机械增压器的作用，进气管内产生比大气压高的压力（增压压力），使进气在加压下进入气缸。因此进入气缸的空气质量增加。

三、涡轮增压

1.概述

涡轮增压器是一种利用排气能量使涡轮高速旋转的装置。和涡轮同轴装着泵轮，它旋转时把空气压进气缸。从而达到了增加发动机的输出功率。排气旁通阀和执行器来防止增压压力升得太高，某些型号的涡轮增压器装配了中间冷却器，以降低进气温度，改善进气效率。

2.涡轮增压器

涡轮增压器包括涡轮壳体、压缩壳体、中间壳体、涡轮、泵轮、全浮式轴承、排气旁通阀和执行器等。

3.涡轮和泵轮

涡轮和泵轮安装在同一根轴上。来自排气歧管的废气压力使涡轮高速旋转，同轴上的泵轮跟着旋转，把进气压入气缸。

涡轮因直接受到排气的冲击，变得特别热而且高速旋转，所以必须耐热同时耐磨损。因此，涡轮用超耐热的合金或陶瓷制成。

4.中间壳体

中间壳体通过轴支撑着涡轮和泵轮，中间壳体里有一个油道向轴和轴承提供润滑和冷却作用。另外，发动机冷却液循环流过中间壳体内的冷却液通道，防止机油温度升高及过早变质。

5.全浮式轴承

因为涡轮和泵轮的转速在100000r/min以上，所以采用全浮式轴承以吸收轴的震动，同时润滑轴和轴承。

全浮式轴承由机油冷却，在轴和壳体之间自由旋转，减少了摩擦，因此轴可以高速旋转。

四、机械增压

机械增压器采用皮带与发动机曲轴皮带轮连接（新型的增压器带有电磁离合器，可控制增压器是否启动）。利用发动机转速来带动机械增压器内部叶片，以产生增压空气送入发动机进气歧管内，整体结构相当简单，工作温度界于70～100℃，不同于涡轮增压器靠引擎排放的废气驱动，必须接触400～900℃的高温废气，因此机械增压系统对于冷却系统、润滑油脂的要求与自然吸气式发动机相同，机件保养程序大同小异。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发动机转速是完全同步的。

机械增压器本质上是一台罗茨鼓风机，有两个转子或三个，每个转子都扭转一定的角度，以形成一个螺旋。这两个或三个转子都由发动机曲轴通过皮带驱动，与废气系统不相干。

供给和机械增压

压缩机模块（罗茨式增压器）结构