发动机增压系统的维护和保养
目 录
引言 5
第一章 增压式发动机 6
(一)增压式发动机的分类 6
(二)增压式发动机的技术、性能优势 8
第二章 增压式发动机的工作原理 9
(一)机械增压式发动机的工作原理 9
(二)涡轮增压式发动机的工作原理 9
第三章发动机常见的故障 10
第四章 增压式发动机的保养与维护 11
第五章 增压式发动机的发展前景 13
结论 14
参考文献 15
致 谢 16
引言
发动机就是汽车的心脏,保养的好与坏直接影响着汽车的性能和它的使用寿命。为了让我们的爱车远离“心脏病”,就要像爱护自己的心脏一样爱护着汽车的发动机。研究汽车发动机的维护与保养是非常有利于减少事故的发生,避免不必要的损失的,对于提高我们的工作效率也是非常有效的。
一、 增压式发动机
(一)增压式发动机的分类
根据发动机增压器工作时所用的能量来源不同,可将发动机的增压方法归为三种:(1)机械增压系统:能量来源于齿轮的直接驱动;(2)废气涡轮增压系统:能量来源于工作时排放出的废气;(3)负荷增压系统:巧妙地将废气涡轮增压系统和机械增压系统进行了融合。既采用了废气涡轮增压器,也同时使用了机械驱动增压器。除了这三钟以外还有惯性增压、气波增压等其他的增压方式。本文主要讲解了现今应用最为广泛的机械增压系统和废气涡轮增压系统。
图1-1汽车发动机的主要结构图
1.机械增压系统的特性
(1) 机械增压具有其独特的特性:其有接近自然的吸气的线性输出。
(2) 在低转速的情况下就可获得增压效果,其发动机的曲 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
轴转速与增压的动力输出成相应比例,意思是机械增压引擎的动力输出随着转速的提高而有所增强。
(3)整体结构简单,工作温度在70℃-100℃。
(4) 体积小是它最为方便的一个特性,不需要修改引擎就可以非常容易的将其安装。
(5) 但是增压特别高时,增压器内部的叶片的受风阻也会随之升高,当阻力达到某个界限时,给引擎极大负荷,影响转速提升。
图1-2机械增压式发动机的泼剖面图
2. 涡轮增压系统的特性
(1)涡轮增压实际上就是一个空气的压缩机,通过机械运作时产生的废气带动涡轮室内排气道的叶轮转动,涡轮转动时排气道内的叶轮带动同轴的位于进气道内的叶轮转动,叶轮转动压缩从空气滤清器管道送来的新鲜空气,再将压缩后的新鲜空气送入气缸内。所以一旦发动机的转速加快,涡轮的转速以及废气的排出速度也会跟着随着转速的提高而加快,新鲜空气的压缩速度也随之加大,从而就可以增加发动的气缸内新鲜空气的进气量,因此发动机的输出功率也就得以增加。
(2)不需要增加发动机的排量的情况下,使其功率和扭矩得以提高,功率可增加大约40%,甚至更多。
3. 机械增压系统与涡轮增压系统各自存在的问题
机械增压都是通过增压式发动机的进气量提升发动机的动力的。一旦发动机在运转了,机械增压就会随之产生,并且在随着发动机的转速的提高,压力度也会随之变大,所以动力就增加了。然而在动力有提升的时候,节气门的开度也会随之开大的,所以与涡轮增压相比没有比较明显的发力点。机械增压器在运作时温度不高,而且增压后的空气的温度也不会变高,因此对润滑和冷却的要求也不是很高,工作的环境相对稳定。总而言之:在低转速工作时,机械增压的运作会更好,并且在车速的控制方面也更为精确。
但是机械增压是要消耗发动机的动力的,而且单级的压气机的增压幅度也是有限,正常都在 0.6—1.2bar,最高的也只能达到 1.5bar,相对的涡轮增压就可以很快的达到1.5bar。所以整体看来机械增压在经济性方面的表现稍微差了点,并且在发动机高速时其动力性也不及涡轮增压。
而就涡轮增压来讲,它主要是以发动机排放的废气作动力从而带动涡轮为发动机的运作提供更多的空气的。只要在一般的使用最为广泛的民用的发动机上加上一个涡轮,就能大幅度或成倍的提升发动机的动力。将发动机排放的尾气的动力得以充分的利用就是其最为显著的特点,这样就可以在一定程度上实现节油环保了。而发动机低速运作时,涡轮就会不介入,此时的发动机就会处于较低的功率,也就相当于一台小排量的发动机了,油耗也就会相应的减少了。
涡轮增压发动机唯一个不足就是 “涡轮迟滞”,意思是它不能快速直接的对发动机进行增压,而且当运行的速度减慢的时候排出的少量废气不能直接推动风扇运作,只有运作速度达到一定的转速以上废弃的量才能推动风扇运作,所以当涡轮介入运作时,动力就会徒增,也显得突兀了。虽然靠涡轮增压来增加动力的输出很方便,但是随着压力的增加温度就会增加了,一旦产生高热的问题,对其处理不当就会引起两部分的问题:一个是温度过高就会使机油快速的被氧化。所以涡轮增压对引擎的要求就会相应的高了,必须使用抗氧化好的而且耐的了高温优质机油,而且要缩的缩短机油的更换周期,才能减少氧化物的产生。另一个问题是:进气部分的冷却系统。涡轮增压器的工作环境可谓是 “水深火热”。所以总体来看涡轮增压系统的运作对与冷却需求和润滑的要求是很严格的。
(二)增压式发动机的技术、性能优势
1. 增压式技术的使用实现了汽车的节能减排,尤其是对于柴油机这一点更为显著,因此使用增压发动机成了节能减排的最为高效的方法;
2. 涡轮增压最为突出的特点是:发动机工作的能量来源于汽车排放的废气,减少了尾气排放带来的环境污染,增加了新鲜空气的进气量,使得汽油和空气得到均匀的混合,使汽油燃烧利用的更加充分, 所以燃油的消耗率就得以降低了,同时也提高了内燃机的燃油经济性 ;
3. 使用涡轮增压后,新鲜的空气量获得了增加,同时使得空气的系数增加,所以内燃机的功率也因此提高,也实现了废气量的排放量的降低,从而达到环保的功效;
4. 汽车上使用增压技术不仅可以适当的使发动机的单位功率的重量、体积降低,而且控制了成本,使发动机的适应性更好。可凸显其适应能力变化的是其对海拔变化的适应能力很强,一般情况下在高原地区其功率下降要比非增压式发动机下降少,就是依据这一点,增压系统就成为了高原地区迅速恢复发动机功率的高效方法。
二、增压式发动机的工作原理
(一)机械增压式发动机的工作原理
机械增压器的主要运动结构件是两根啮合的罗茨式叶片转子。图2-1为工作原理图。传动齿轮带动转子向相反的方向做回转运动。进气口进入的空气随着转子的运转,在排气口处被排出,就是这样的一个将空气从进气口传向排气口的一个过程,两转子就都完成了一次从左侧进气口到右侧进气口的一个输气动作。使得排气口附近的压力在较短的时间里提高。一般情况下只要转子转动1周,叶片与壳体就形成3个基元容积各参与一次输气,这个过程就是一个工作循环。图中以 2 转子为例,示意了输气工作的过程。
?本文主要分四各部分讲的汽车发动机,分别介绍了汽车发动机的分类和工作原理,常见的故障,发动机的维护和保养。由于柴油发动机相对比较笨重,而且现在的汽车多以小巧居多,所以本文介绍的发动机主要是以汽油机为例。描述了汽车发动机进行维护与保养的必要性。?
引言 5
第一章 增压式发动机 6
(一)增压式发动机的分类 6
(二)增压式发动机的技术、性能优势 8
第二章 增压式发动机的工作原理 9
(一)机械增压式发动机的工作原理 9
(二)涡轮增压式发动机的工作原理 9
第三章发动机常见的故障 10
第四章 增压式发动机的保养与维护 11
第五章 增压式发动机的发展前景 13
结论 14
参考文献 15
致 谢 16
引言
发动机就是汽车的心脏,保养的好与坏直接影响着汽车的性能和它的使用寿命。为了让我们的爱车远离“心脏病”,就要像爱护自己的心脏一样爱护着汽车的发动机。研究汽车发动机的维护与保养是非常有利于减少事故的发生,避免不必要的损失的,对于提高我们的工作效率也是非常有效的。
一、 增压式发动机
(一)增压式发动机的分类
根据发动机增压器工作时所用的能量来源不同,可将发动机的增压方法归为三种:(1)机械增压系统:能量来源于齿轮的直接驱动;(2)废气涡轮增压系统:能量来源于工作时排放出的废气;(3)负荷增压系统:巧妙地将废气涡轮增压系统和机械增压系统进行了融合。既采用了废气涡轮增压器,也同时使用了机械驱动增压器。除了这三钟以外还有惯性增压、气波增压等其他的增压方式。本文主要讲解了现今应用最为广泛的机械增压系统和废气涡轮增压系统。
图1-1汽车发动机的主要结构图
1.机械增压系统的特性
(1) 机械增压具有其独特的特性:其有接近自然的吸气的线性输出。
(2) 在低转速的情况下就可获得增压效果,其发动机的曲 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
轴转速与增压的动力输出成相应比例,意思是机械增压引擎的动力输出随着转速的提高而有所增强。
(3)整体结构简单,工作温度在70℃-100℃。
(4) 体积小是它最为方便的一个特性,不需要修改引擎就可以非常容易的将其安装。
(5) 但是增压特别高时,增压器内部的叶片的受风阻也会随之升高,当阻力达到某个界限时,给引擎极大负荷,影响转速提升。
图1-2机械增压式发动机的泼剖面图
2. 涡轮增压系统的特性
(1)涡轮增压实际上就是一个空气的压缩机,通过机械运作时产生的废气带动涡轮室内排气道的叶轮转动,涡轮转动时排气道内的叶轮带动同轴的位于进气道内的叶轮转动,叶轮转动压缩从空气滤清器管道送来的新鲜空气,再将压缩后的新鲜空气送入气缸内。所以一旦发动机的转速加快,涡轮的转速以及废气的排出速度也会跟着随着转速的提高而加快,新鲜空气的压缩速度也随之加大,从而就可以增加发动的气缸内新鲜空气的进气量,因此发动机的输出功率也就得以增加。
(2)不需要增加发动机的排量的情况下,使其功率和扭矩得以提高,功率可增加大约40%,甚至更多。
3. 机械增压系统与涡轮增压系统各自存在的问题
机械增压都是通过增压式发动机的进气量提升发动机的动力的。一旦发动机在运转了,机械增压就会随之产生,并且在随着发动机的转速的提高,压力度也会随之变大,所以动力就增加了。然而在动力有提升的时候,节气门的开度也会随之开大的,所以与涡轮增压相比没有比较明显的发力点。机械增压器在运作时温度不高,而且增压后的空气的温度也不会变高,因此对润滑和冷却的要求也不是很高,工作的环境相对稳定。总而言之:在低转速工作时,机械增压的运作会更好,并且在车速的控制方面也更为精确。
但是机械增压是要消耗发动机的动力的,而且单级的压气机的增压幅度也是有限,正常都在 0.6—1.2bar,最高的也只能达到 1.5bar,相对的涡轮增压就可以很快的达到1.5bar。所以整体看来机械增压在经济性方面的表现稍微差了点,并且在发动机高速时其动力性也不及涡轮增压。
而就涡轮增压来讲,它主要是以发动机排放的废气作动力从而带动涡轮为发动机的运作提供更多的空气的。只要在一般的使用最为广泛的民用的发动机上加上一个涡轮,就能大幅度或成倍的提升发动机的动力。将发动机排放的尾气的动力得以充分的利用就是其最为显著的特点,这样就可以在一定程度上实现节油环保了。而发动机低速运作时,涡轮就会不介入,此时的发动机就会处于较低的功率,也就相当于一台小排量的发动机了,油耗也就会相应的减少了。
涡轮增压发动机唯一个不足就是 “涡轮迟滞”,意思是它不能快速直接的对发动机进行增压,而且当运行的速度减慢的时候排出的少量废气不能直接推动风扇运作,只有运作速度达到一定的转速以上废弃的量才能推动风扇运作,所以当涡轮介入运作时,动力就会徒增,也显得突兀了。虽然靠涡轮增压来增加动力的输出很方便,但是随着压力的增加温度就会增加了,一旦产生高热的问题,对其处理不当就会引起两部分的问题:一个是温度过高就会使机油快速的被氧化。所以涡轮增压对引擎的要求就会相应的高了,必须使用抗氧化好的而且耐的了高温优质机油,而且要缩的缩短机油的更换周期,才能减少氧化物的产生。另一个问题是:进气部分的冷却系统。涡轮增压器的工作环境可谓是 “水深火热”。所以总体来看涡轮增压系统的运作对与冷却需求和润滑的要求是很严格的。
(二)增压式发动机的技术、性能优势
1. 增压式技术的使用实现了汽车的节能减排,尤其是对于柴油机这一点更为显著,因此使用增压发动机成了节能减排的最为高效的方法;
2. 涡轮增压最为突出的特点是:发动机工作的能量来源于汽车排放的废气,减少了尾气排放带来的环境污染,增加了新鲜空气的进气量,使得汽油和空气得到均匀的混合,使汽油燃烧利用的更加充分, 所以燃油的消耗率就得以降低了,同时也提高了内燃机的燃油经济性 ;
3. 使用涡轮增压后,新鲜的空气量获得了增加,同时使得空气的系数增加,所以内燃机的功率也因此提高,也实现了废气量的排放量的降低,从而达到环保的功效;
4. 汽车上使用增压技术不仅可以适当的使发动机的单位功率的重量、体积降低,而且控制了成本,使发动机的适应性更好。可凸显其适应能力变化的是其对海拔变化的适应能力很强,一般情况下在高原地区其功率下降要比非增压式发动机下降少,就是依据这一点,增压系统就成为了高原地区迅速恢复发动机功率的高效方法。
二、增压式发动机的工作原理
(一)机械增压式发动机的工作原理
机械增压器的主要运动结构件是两根啮合的罗茨式叶片转子。图2-1为工作原理图。传动齿轮带动转子向相反的方向做回转运动。进气口进入的空气随着转子的运转,在排气口处被排出,就是这样的一个将空气从进气口传向排气口的一个过程,两转子就都完成了一次从左侧进气口到右侧进气口的一个输气动作。使得排气口附近的压力在较短的时间里提高。一般情况下只要转子转动1周,叶片与壳体就形成3个基元容积各参与一次输气,这个过程就是一个工作循环。图中以 2 转子为例,示意了输气工作的过程。
?本文主要分四各部分讲的汽车发动机,分别介绍了汽车发动机的分类和工作原理,常见的故障,发动机的维护和保养。由于柴油发动机相对比较笨重,而且现在的汽车多以小巧居多,所以本文介绍的发动机主要是以汽油机为例。描述了汽车发动机进行维护与保养的必要性。?
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