增压器应指发动机进气增压器,包括三种形式:废气涡轮增压器、机械涡轮增压器、电辅助涡轮增压器。通过增压器压缩空气,提高发动机的进气密度,从而可以提高发动机的升功率。同时由于发动机的混合燃烧调节得到了改善,提高了燃烧效率,还可以起到节省燃油和降低排放的效果。是现代发动机的一项重要的技术进步。现在应用最普遍的就是发动机废气涡轮增压器,下面我们具体讲解发动机废气涡轮增压器的一些相关知识。 机械增压器结构图
废气涡轮增压器,利用发动机排出的700-900摄氏度的高温废气,驱动涡轮机中的涡轮旋转,涡轮轴带动压气机中的叶轮高速旋转,以离心的方式压缩空气,提高发动机的进气密度到2-3个大气压。从而我们可以给发动机喷更多的燃油,达到提高发动机自身功率的目的。
废气涡轮增压器由废气驱动的涡轮机、压缩新鲜空气的压缩机、中间起轴承支撑作用的中间体以及旁通阀控制机构组成。[1] 废气涡轮增压器结构图
最早的涡轮增压器专利申请于在1905年,Sulzer Brothers Research and Development 公司的Alfred Buchi博士申请了第一款涡轮增压器的专利——动力驱动的轴向增压器,但鉴于当时的工业水平,Buchi博士并没有制造出第一台有效率的涡轮增压器产品。1911年在瑞士的Winterthur增压器厂开工,并在1915年制造出了原型航空器发动机增压器,利用发动机废气驱动,主要目的是用来克服高海拔稀薄空气对动力的负面影响。二战期间,通用电气(GE)制造的增压器将飞行器升到了一万米高空。 气波增压器结构图
由于涡轮增压器经常处于高速、高温下工作,增压器废气涡轮端的温度在700-900℃,增压器转子以几万转到二十多万转的高速旋转,因此为了保证增压器的正常工作,使用中应注意以下几点:[2]
发动机发动后,特别是在冬季,应让其怠速运转一段时间,以便在增压器转子高速运转之前让润滑油充分润滑轴承。所以刚启动后千万不能猛轰油门,以防损坏增压器油封。
发动机长时间高速运转后,不能立即熄火。发动机工作时,有一部分机油供给涡轮增压器转子轴承润滑和用于冷却的。正在运行的发动机突然停机后,机油压力迅速下降为零,增压器涡轮部分的高温传到中间,轴承支承壳内的热量不能迅速带走,而同时增压器转子仍在惯性作用下高速旋转,因此,发动机热机状态下如果突然停机,会引起涡轮增压器内滞留的机油过热而损坏轴承和轴。特别要防止猛轰几脚油门后突然熄火。