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    動(dòng)力提升器 汽油機(jī)上的渦輪增壓器

    出處:pcauto
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    [03-8-16 10:17] 作者:車匯通


      以前,渦輪增壓器大都用在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)上,現(xiàn)在一些汽油發(fā)動(dòng)機(jī)也采用渦輪增壓器。因?yàn)槠秃筒裼偷娜紵绞讲灰粯樱虼税l(fā)動(dòng)機(jī)采用渦輪增壓器的形式也有所區(qū)別。“渦輪增壓器之二”一文已經(jīng)略提過,這里再闡述一下汽油機(jī)渦輪增壓器。

      汽油發(fā)動(dòng)機(jī)不同于柴油發(fā)動(dòng)機(jī),它進(jìn)入氣缸的不是空氣,而是汽油與空氣的混合氣,壓力過大容易爆燃。因此,安裝渦輪增壓器必須要避免爆燃,這里涉及兩個(gè)相關(guān)問題,一個(gè)是高溫控制,另一個(gè)是點(diǎn)火時(shí)間控制。

      強(qiáng)制性增壓后,汽油機(jī)壓縮和燃燒時(shí)的溫度和壓力都會(huì)增加,爆燃傾向增加。另外,汽油機(jī)排氣溫度比柴油機(jī)高,而且不宜采用增大氣門重疊角(進(jìn)、氣排門同時(shí)開啟的時(shí)間)方式來加強(qiáng)排氣的降溫,降低壓縮比又會(huì)造成燃燒不充分。還有,汽油機(jī)的轉(zhuǎn)速比柴油機(jī)高,空氣流量變化大,很容易造成渦輪增壓器反應(yīng)滯后。針對汽油機(jī)使用渦輪增壓器出現(xiàn)的一系列問題,工程師有針對性地一一做了改進(jìn),使汽油機(jī)也能用上廢氣渦輪增壓器。

      中冷器渦輪增壓器吸進(jìn)的空氣經(jīng)壓縮溫度增高了,在流動(dòng)時(shí)與進(jìn)氣管壁摩擦還會(huì)進(jìn)一步增高,這樣不僅影響充氣效率,還容易產(chǎn)生爆燃。因此要裝置降低進(jìn)氣溫度的設(shè)備,這就是中間冷卻器(參閱“渦輪增壓器之二”插圖)。它安裝在渦輪增壓器出口與進(jìn)氣管之間,對進(jìn)入氣缸的空氣進(jìn)行冷卻。中間冷卻器就象散熱器,用風(fēng)冷卻或者水冷卻,空氣的熱量通過l冷卻而逸散到大氣中去。據(jù)測試,性能良好的中間冷卻器不但可以使發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比能保持一定值而不會(huì)產(chǎn)生爆燃,同時(shí)降低溫度也可提高進(jìn)氣壓力,進(jìn)一步提高發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功率。

      葉輪由于汽油發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速范圍寬,空氣流量變化大,因此渦輪增壓器的壓縮葉輪外形是復(fù)雜的三元曲面超薄壁葉輪片,一般有12~30片葉,呈放射線狀曲線排列,葉片厚度在0.5毫米以下,采用鋁材用特殊鑄造法制作。葉片形狀的優(yōu)劣直接影響到到渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。葉輪形狀角度越合理,質(zhì)量越輕,葉輪的啟動(dòng)就越靈敏,渦輪增壓器的天生缺陷“反應(yīng)滯后”也就越小。

      爆燃傳感器除了降低溫度來減少爆燃的可能外,還要采用爆燃傳感器,它的作用就是在產(chǎn)生爆燃之時(shí),傳感器感到不正常的振動(dòng)會(huì)立即將信息反饋至發(fā)動(dòng)機(jī)ECU(電子控制單元)控制系統(tǒng),將點(diǎn)火定時(shí)稍推遲一點(diǎn),不產(chǎn)生爆燃的時(shí)候再恢復(fù)正常點(diǎn)火定時(shí)。

      由于轎車汽油機(jī)的轉(zhuǎn)速比柴油機(jī)高,空氣流速快而且變化范圍大,因此它的渦輪增壓器有更高的要求,F(xiàn)代轎車發(fā)動(dòng)機(jī)已普遍采用電子噴射系統(tǒng),在電子控制技術(shù)及新材料的配合下,渦輪增壓器在汽油機(jī)上的應(yīng)用也會(huì)日益普遍。

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