导航:首页 > 精密设计 > 机械增压器的原理

机械增压器的原理

发布时间:2021-11-05 00:46:57

❶ 汽车机械增压是什么原理

1、机械驱动式增压系统由发动机的曲轴通过齿轮、传动链或带直接驱动增压器,分为离心式、罗茨式、刮片式及螺杆式等形式。其优点是发动机负荷极速变化时增压器的响应迅速。缺点是需要一套传动装置,因此结构较为复杂,并需消耗发动机的一部分功率,使燃料经济性恶化。
2、一般简称涡轮增压系统。发动机排气驱动涡轮机叶轮,再带动与涡轮同轴的压气机叶轮,压缩进入发动机的空气或可燃混合气。由于涡轮增压器是利用发动机本身的排气能量来驱动,不直接消耗发动机的功率。当然,排气涡轮会使排气背压升高,增加排气功耗。增压可以改善发动机的经济性,一般可降低燃料消耗率3%-10%。如果采用增压中冷,降低增空气温度、提高密度,可进一步改善发动机的动力性。
涡轮增压发动机在高原地区工作时,其功率下降比非增压发动机小得多,因而广泛用于高原地区恢复功率。
涡轮增压发动机的缺点是低速转矩特性不理想,对负荷变化反应也较迟缓。
3、气波增压系统由发动机排气在气波增压器内直接压缩进入气缸的新鲜空气,以提高空气的密度。其基本原理是气体动力学上的压力交换原理,即将高焓排气能量直接传给低焓的新鲜空气。它需要机械驱动,消耗一部分能量。
气波增压系统的压缩能量是由排气能量直接供应,克服本身的摩擦和统分损耗所需的机械驱动功率为发动机输出功率的0.5%-1%。
4、复合式增压系统是指机械式增压与涡轮增压结合的系统。
按组织方式分为串联和并联两种型式。前者压比较高,后者空气流量较大,压气机尺寸可以减小。

❷ 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回压力和密度,向发答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。

❸ 机械增压是什么原理

机械增压是指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内,从最基本的关键容点着手,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。
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,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NA自然进气引擎相同,机件保养程序大同小异。

❹ 机械增压的原理和结构是怎么样的啊

所谓机械增压,就是利用发动机的动力来带动一个罗兹压气机,通过发动机本身的动力来压缩空气。它跟空调压缩机很相似。

它的工作原理与发动机机油泵、水泵有些类似,也是与发动机动力相连,只不过压缩的是空气而已。由于它是由发动机来带动的,所以只要发动机在运转,它就可以压缩空气进行工作。

而废气涡轮增压系统是靠排出的废气的动力来推动增压器的扇叶,从而使增压器进行工作的。这个增压器的转速通常能接近10万转/分钟。所以用废气流推动扇叶由0增加到10万转/分钟是需要一个相对较长的响应过程的。这也就是涡轮增压系统的“滞后性”。而机械增压器是靠发动机通过皮带来带动增压器的,故不存在这个问题。(当然,奔驰S600上的双涡轮增压系统上就有一个质量较小的轻便小涡轮,这个小涡轮可以在发动机低速运转时就开始压缩空气)

不过出于经济性考虑,机械增压系统的电磁离合器在怠速工况时是断开的,也就是说怠速时增压器不工作,但是只要踩下油门,电磁离合器就可以迅速连接发动机动力。所以机械增压能够给汽车带来很好的低转扭矩,让起步时冲劲十足。虽然克服了涡轮增压器迟滞的缺陷,但单机械增压也并非完美,因为它要消耗发动力动力的。在低转速时,由于转速低损耗也就小,但如果处于高转速工况,那么这样能量损耗是非常大的。不仅经济性差,高转动力性也要受到影响。这点就不如废气涡轮增压系统好了。

针对自然进气(NA)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(Charge)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(Super Charge)、涡轮增压(Turbo Charge)

本文将机械增压方式,并分析其优缺点。

机械增压器(Super Charge)之构造

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,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NA自然进气引擎相同,机件保养程序大同小异。

机械增压器(Super Charge)之特性

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

由于各类引擎的皮带盘尺寸差异不大,同时受限于引擎安装空间,因此机械增压器的工作转速远低于30,000rpm,与涡轮增压器经常处于100,000rpm以上超高转域的情形相去甚远,同时机械增压器转速是完全连动于引擎转速,两者呈现平起平坐的现象,形成一组稳定之等差数线,而且增压器与引擎之间会互相影响,当一方运转受阻的时候,必定会藉由皮带传输而影响另一方的运作,这就是机械增压器的特性。

由于制造成本的限制,市售车辆的引擎最高转速多半维持在7500rpm以下,理想的机械增压器应该在1000rpm-7500rpm的引擎工作区域之内,产生一足够且稳定之增压值,让引擎输出提升20-40%,因此机械增压器必须在低转速就产生增压效应,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一缓步上升之平滑曲线,经由供油程序与泄压阀的调整,即可达成“高原型”引擎输出功率曲线的目标。

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,这就是为什么比赛用房车都事先拆除冷气压缩机的原因,若是方程式(formula)赛车,甚至连激活马达、机油帮浦都改成外部连接,以减少对引擎造成的负担,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。

然而增压器产生的能量(增压值)与阻力成正比关系,如果一味追求增压值,虽然引擎输出的能量大增,但是相对的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,增压器本身的阻力会让引擎承受极大的负担,严重影响引擎转速的提升,因此设计师必须在增压值与引擎负担之间取得妥协,以避免高增压系统带来的负面效应。

目前欧洲生产的机械增压系统多半采取0.3-0.5kg/c㎡的低增压,着重在于低转速扭力输出与中高转速“高原型”马力输出,而台湾“特嘉”研发的新式低阻抗增压器可以产生0.6-0.9kg/c㎡的中度增压值,动力提升的幅度更为显著,虽然机械增压系统在现阶段仍然无法突破1.0kg/c㎡的高增压范围,而涡轮增压早已突破2.0kg/c㎡的超增压境界,单就效率而言,涡轮增压系统可以用“倍数”来提升引擎输出,但是两者在结构上无法相提并论。

高增压涡轮增压系统必须让引擎承受由负压转变为正压的剧烈变化与高压,因此引擎内部机件的材质与加工精密度要求很高,对于冷却、润滑系统的要求也远较一般引擎来得高,保养间隔短、手续繁杂、工作寿命短..等等都是高增压值涡轮引擎的缺点。

在引擎机件维持原有形式,不用额外制造高单价精密机件的情形下,机械增压系统可以让引擎动力输出增进20-40%,又不至于造成维修体系的负担,因此各大车厂在近年都有开发机械增压引擎的计划,例如:BENZ、Jaugar、Aston Martin..等等欧洲高级车厂都采用机械增压系统来延长现有引擎的生产寿命,并达成环保、省油、高效率的目标,以大幅节省新引擎的开发费用。

❺ 机械增压的工作原理是什么

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回机械增压器内部叶片答,以产生增压空气送入引擎进气歧管内,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NA 自然进气引擎相同,机件保养程序大同小异。

❻ 机械增压的工作原理

机械增压的工作原理:机械增压是通过高容隙之间齿轮或转子的啮合来带动空气流动的一种压缩机。经过机械增压器的压缩后发动机进气温度会升高很多,需要使用一个叫中冷器的东东来使用空气冷却下来,这一点与涡轮增压器是一样的,都需要中冷器来降低进气温度。

机械增压的动力直接来自于曲轴旋转,像安装发电机等其他附件一样,它是用皮带直接与曲轴皮带轮相连,靠皮带带动旋转的。一个大轮带动小轮旋转,所以在低转速下便可获得增压,一般超过1000转便会有增压效果,并延续至引擎最高转速。

增压的动力输出也与曲轴转速成一定的比例,随转速的提高而增强,整体增压曲线是呈现一缓步上升的平滑曲线,没有迟滞,也很线性。

(6)机械增压器的原理扩展阅读

一、机械增压器有三种型式

1、离心式机械增压:这种机械增压与涡轮增压很像,只不过它不是用发动机的废气驱动,而是用发动机的皮带带动。它和涡轮增压增压原理相同,吸入空气靠离心力把空气加压,以达到压缩空气的目的。

2、基本式机械增压:这种机械增压将空气吸入增压器内部,有两个螺旋状叶片将空气压缩,之后送到进气歧管里。这种机械增压能提供强大的扭矩输出。

3、螺旋式增压:螺旋式增压的增压器是基本型的派生出来的,而且也长得很像,但它们的吸气压缩方式却截然不同。当空气被吸入增压器时,被螺旋状叶片强压入进气歧管内。

二、机械增压的缺点

依靠发动机曲轴带动的机械增压器,增加发动机负担(发动机负担越轻,转速提升越快),将损耗一定量发动机的动力,高转速损耗明显,燃油经济性降低。目前,普通轿车多采用单机械增压,而一些超跑为了获取更大动力,还搭载装配两台增压器的双增压发动机。

❼ 机械增压器的工作原理,作用跟涡轮增压器比哪个更有效点

机械增压没有来延迟 油门响应快自 但是动力提升没有涡轮的猛 涡轮增压 动力猛但是会有延迟 就是油门下去了要过1秒左右才有动力出现 增压系数要高 延迟就越大 其实现在改车的都是改涡轮的 因为动力来得更多 至于哪个好 我是觉得涡轮增压更好

至于原理 涡轮增压是靠引擎排出的废气推动叶轮高速旋转 然后吸入大量空气进入到涡轮 然后进行压缩 再进入到缸体 进的空气多了 燃烧效率就高 动力自然强 但是有点要注意的就是 进的空气多了 如果不提升喷油量 引擎会因为温度过高而烧毁的

机械增压 也是和涡轮一样吸入空气再压缩 最后进入缸体能 只是让叶轮旋转的方式不一样 涡轮靠的是引擎的废气 机械增压靠的是曲轴输出的动力来驱动叶轮 这样的好处就是没有涡轮延迟 引擎一启动就能增压 但是有2个坏处 第1是增压系数不可能像涡轮这么高 第2就用曲轴来带动叶轮会造成一定的功耗损失

❽ 涡轮增压和机械增压的原理 与利弊

涡轮增压的原理
最早的涡轮增压器用于跑车或方程式赛车上的,这样在那些发动机排量受到限制的赛车比赛里面,发动机就能够获得更大的功率。
众所周知发动机是靠燃料在汽缸内燃烧作功来产生功率的,由于输入的燃料量受到吸入汽缸内空气量的限制,因此发动机所产生的功率也会受到限制,如果发动机的运行性能已处于最佳状态,再增加输出功率只能通过压缩更多的空气进入汽缸来增加燃料量,从而提高燃烧作功能力。因此在目前的技术条件下,涡轮增压器是惟一能使发动机在工作效率不变的情况下增加输出功率的机械装置。
我们平常所说的涡轮增压装置其实就是一种空气压缩机,通过压缩空气来增加发动机的进气量,一般来说,涡轮增压都是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮,涡轮又带动同轴的叶轮,叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气,使之增压进入汽缸。当发动机转速增快,废气排出速度与涡轮转速也同步增快,叶轮就压缩更多的空气进入汽缸,空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料,相应增加燃料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了。
大家可能会觉得涡轮增压装置非常复杂,其实并不复杂,涡轮增压装置主要是由涡轮室和增压器组成。首先是涡轮室的进气口与发动机排气歧管相连,排气口则接在排气管上。然后增压器的进气口与空气滤清器管道相连,排气口接在进气歧管上,最后涡轮和叶轮分别装在涡轮室和增压器内,二者同轴刚性联接。这样一个整体的涡轮增压装置就做好,你的发动机就好像电脑CPU一样被“超频”了涡轮增压发动机的缺点
诚然,涡轮增压的确能够提升发动机的动力,不过它的缺点也有不少,其中最明显的就是动力输出反应滞后。我们看看前面有关涡轮增压的工作原理就知道了,即由于叶轮的惯性作用对油门骤时变化反应迟缓,也就是说从你大脚踩油门加大马力,到叶轮转动将更多空气压进发动机获得更大动力之间存在一个时间差,而且这个时间还不短。一般经过改良的涡轮增压也要至少2秒左右来增加或者减少发动机动力输出。如果你要突然加速的话,瞬间会有提不上速度的感觉。
随着技术的进步,虽然各个使用涡轮增压的厂家都在对涡轮增压技术进行改进,但是由于设计原理问题,因此安装了涡轮增压器的汽车驾驶起来的感觉是和大排量的汽车有一定差异的。譬如说我们买了1.8T的涡轮增压汽车,在实际的行驶之中,加速肯定不如2.4L的,但是只要度过了那段等待期,1.8T的动力同样会窜上来,因此如果你追求驾驶的感觉的话,涡轮增压引擎并不适合你,如果你是跑高速之类的,涡轮增压才显得特别有用。
如果你的爱车经常在城市内行驶,那么就真的有必要考虑一下是否需要涡轮增压了,因为涡轮并不是随时都在启动的,事实上在日常行车中,涡轮增压的启动机会很少,甚至不使用,这就给涡轮增压发动机的日常表现带来影响。就拿斯巴鲁(富士)翼豹的涡轮增压来说,它的启动是在3500转左右,最明显的动力输出点则是在4000转左右,这时候会有二次加速的感觉,并一直持续到6000转甚至更高。一般市内驾驶我们的换档实际都只是在2000-3000之间,5挡能够上到3500转估计速度都破120了,也就是说除非你故意停留在低档位,否则不超过120公里的时速涡轮增压根本无法启动。没有涡轮增压的启动,你的1.8T其实也就只不过是一部1.8动力的车而已,2.4的动力只能是你的心理作用了。
此外涡轮增压还有维护保养方面的问题,就拿宝来的1.8T来说,6万公里左右就要更换涡轮了,虽然次数不算多,毕竟给自己的车无形之中又增加了一笔维护保养费,这个对经济环境还不是特别好的车主来说特别值得注意。

❾ 汽车机械增压是怎么个原理

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。

❿ 机械增压的原理是什么有什么好处

机械增压也是涡轮增压的一种
就是在发动机主轴上连根皮带到增压机上面
让增压机给发动机增压
由于发动机在带动增压机的过程中会会失去一部分的动能
所以增压出来的效果也就不是特别好
因此机械增压用得不是很广泛
一般的车是废气增压
就是用发动机做功后排出的废气作为动能来带动涡轮!
望采纳!!!

阅读全文

与机械增压器的原理相关的资料

热点内容
黑龙江特种设备检验研究院 浏览:210
机械化养护中心 浏览:838
上海特种设备管理 浏览:48
机械师改枪 浏览:181
机械化剪纸 浏览:757
美燃环保设备 浏览:809
济南北斗星数控设备有限公司 浏览:838
自动喷涂机械手 浏览:457
中小型农业机械加工项目建议书 浏览:251
不锈钢加工设备市转让 浏览:441
水稻生产全程机械化 浏览:110
扳手机械原理 浏览:61
凯格精密机械有限公司 浏览:61
广毅机电设备 浏览:805
重庆三阳办公设备有限公司 浏览:494
华技达自动化设备 浏览:631
东莞石碣自动化设备厂 浏览:131
机械制图陈列柜 浏览:246
郑州奥鑫游乐设备公司 浏览:733
美邦环保设备有限公司 浏览:386