增压器引起喘振的原因的具体分析:柴油机突降转速或突卸负载时或载荷出现较动,由于增压器转子转速不能很快地跟随柴油机转速的下降而下降,造成柴油机过渡过程的喘振。增压器与柴油机是需匹配工作的,压气机转速愈高,吸气量愈大,而柴油机发出的功率愈大,所需的空气量也愈多。当柴油机降转速、卸负载时,气缸内所需的空气量也急剧减少,而增压器转子的转速却一时无法同步下降,使增压器压气机吸气量与柴油机气缸所需要的相比显得过多,反而使部分多余的空气堵塞在压气机进口处而发生喘振,只有增压器转子转速下降到与柴油机基本匹配时才会趋于正常。在装车功率下,柴油机转速从1000r/min下降到430r/min,相当于增压器转子转速从23000r/min左右下降到3000r/min,根据联合调节器升、降速特性规定柴油机约需18s,增压器约需30s。因此,两者本身转速下降的速率即有着很大的差异。利用发动机废气能量驱动涡轮增压器,称为废气涡轮增压(简称涡轮增压)。长城哈弗H9 2.0增压器
涡轮增压器的注意事项:拆卸增压器时,要保持清洁,各管接头一定要用清洁的布堵塞好,防止杂物掉进增压器内,损坏转子。维修时应注意不要碰撞损坏叶轮,如果需要更换叶轮,应对其做动平衡试验。重新装复完毕后,要取出堵塞物。由于增压器经常处于高温下运转,它的润滑油管线因受高温作用,内部机油容易有部分的结焦,这样会造成增压器轴承的润滑不足而损坏。因此,润滑油管线在运行一段时间后要进行清洗。在出车前、收车后,应检查气道各管的连接情况,防止松动、脱落而造成增压器失效和空气短路进入气缸。由此可见,发动机经过增压后,零部件的结构进行了强化,从使用、保养方面讲,必须加强发动机的强制保养工作,注意采用正确的操纵方法。宝马涡轮增压器涡轮增压器本体是提高容积效率的重点部件,其基本结构分为:进气端、排气端和中间的连接部分。
涡轮增压器:所谓的Surge 效应,就好比我们用手去搅动水桶里的水,当手搅动的速度愈快,水桶里的水就会愈来愈向水桶边缘扩散,接着水桶里的水位也就会愈来愈低,到水桶里的水则变成只能在水桶周围旋转,而无法落下。这样的现象也会发生在空气流体力学上。大家可以试想:压气机进风口就好比是一个水桶,周围空气就像是水,至于涡轮叶片就好比是搅动的手,当涡轮叶片转速一旦提升,进气口内的气流就会逐渐向周围扩散,转速提升愈高,气流就愈向周围靠近,导致涡轮叶片位置会愈来愈吸不到空气,到甚至会呈现真空的状态,使得空气只能从叶片周围进入,进气效率当然也就会跟着下降,这样的现象就是所谓的Surge 效应。而迎风角度大的叶片,进气效率虽较好,但却容易在高转速时发生Surge 效应,而角度较小的叶片则反之。
涡轮增压器损坏的因素:密封环磨损。压气机密封环和涡轮叶片密封环损坏后无法密封机油造成漏油。压气机密封环损坏,机油进入燃烧室。涡轮叶片密封环损坏,高温涡轮壳让机油碳化,排气尾管冒白烟。浮动轴承磨损。转轴、轴承、轴承孔之间磨损间隙过大,机油泄露。回油管堵塞。中间体内的机油压力变高,机油被挤出密封环而漏油。曲轴箱气压过高油气分离器堵塞。燃烧室产生的高压燃气一部分经活塞环泄露到曲轴箱内,废气压力增大,气压乱串进入增压器回油管,造成回油不畅。进气负压大。空气滤芯灰尘过多堵塞,压气机背面出现负压漏油。发动机高温。发动机高温让排气温度也变高,造成增压器温度也变高,导致密封环失效漏油。机油太脏。机油结焦润滑性能下降。机油泵损坏。机油泵工作不正常,造成机油压力低,不能正常供油,导致增压器中体轴承干磨。经常注意检查增压器的运转情况,在出车前、收车后,应检查气道各管的连接情况。
电辅助增压方案:增压器的主要组成部分具有较好的空气动力学效率。采用加大流量的无废气放气阀涡轮,通过提高米勒循环度和压气机压比即可改善内燃机的热力学效率,而通过调节米勒循环水平就能达到无调节运行。以此来改变配气定时,也就是使增压压力及其压气机功率提高到某个值,其与在无调节条件下涡轮产生的功率实现精确匹配,而这种增压系统的动力学缺陷则借助于电辅助予以补偿。涡轮增压器的电动机位于轴承与压气机之间,以使其远离高温涡轮侧,并且在制造时可实现简单装配。无调节涡轮级需要采用一种替代的负荷调节方式,其可采用节气门调节和/或部分或全可变气门机构,在一定程度上能通过涡轮增压器的电机回收能量,但是对汽车的能量管理会产生影响。借助于外部冷却的低压废气再循环(ND-AGR)提供了另一种具有吸引力的解决方案,其能用于调节负荷,同时能明显降低燃油耗,因此其与电辅助增压相组合是较为理想的,但是其并非强制需要,特别是在对发动机动力学性能提出很高要求的车辆技术方面的挑战是较为艰巨的。可变喷嘴涡轮增压器仍不能彻底消除涡轮迟滞问题,在设计和制造上难度较大,生产成本高。沃尔沃700涡轮增压器
近年来,在国外也开始采用新型的机械涡旋式增压器。长城哈弗H9 2.0增压器
机械增压器又称超级增压器,是一种用于内燃机的强制进气装置。与涡轮增压器相比,很大的区别就在于空气压缩机的驱动方式,涡轮增压器利用引擎废气推动之,而机械增压器则利用发动机曲轴产生的扭矩。但是,机械增压器的设计初衷与涡轮增压器大体相同,都是透过空气压缩机为发动机吸入更多空气,辅以加大燃油的供给量,提高发动机的输出功率。常见的机械增压器有离心式机械增压器、双螺旋式机械增压器(又称“罗茨式增压器”或“罗茨风机”)和“鲁式”机械增压器(Roots)。由于早期的内燃机用增压器全部都是机械增压,在发明之初称为超级增压器。后来涡轮增压发明,为了便于区分,涡轮增压器被称为(涡轮式机械增压器),机械增压则被称为“Mechanical Supercharger”。长城哈弗H9 2.0增压器
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