试述汽车发动机增压技术

闫立

摘 要 众所周知汽车的发动机是汽车的心脏，是一款内燃机汽车的最核心的部件。因此发动机的性能也可以衡量一款汽车动力性能的好坏。而传统的内燃机汽车有诸多的优缺点的，这次介绍的是通过增压技术从而提高和改善发动机的性能，降低发动机的油耗以及提高发动机的动力性。本次设计主要介绍四种增压技术，分别是机械增压技术、废气涡轮增压技术、电子增压技术以及复合增压技术。

关键词 发动机;增压;动力性;油耗

1国内外发动机增压技术发展状况

首先介绍国外发动机增压技术的发展状况，国外发动机机械增压技术发展比较成熟的是德国以及日本，他们的机械增压技术有非常高的增压比以及动力性能。而且可靠性也是非常高，对于机械增压的不足之处（例如机械增压需要消耗一部分机械能从而带动增压器）也是改善的比较明显。发动机运转的稳定性能也是比较高。而发动机废气涡轮增压技术发展比较突出的国家是瑞士。我们都知道瑞士有着非常高的机械制造技术，发动机也是如此，发动机废气涡轮增压技术对于改善发动机的排放以及油耗是非常明显的。发动机废气涡轮增压技术是由瑞士所发明再运用到著名车辆保时捷之上的。因此瑞士对于此技术的运用也是比较成熟的，他们对于发动机的点火时间控制、发动机的增压度以及增压器不同速度的匹配也是研究比较深入。众所周知，废气涡轮增压的增压器是非常重要的一个零部件，目前对于增压器的研发比较完善和成熟的国家是日本以及美国。在世界增压器综合性能排行榜前五的增压器，美国占了四个，这不但是国家的重视，也是研发资金的投入，我国在这方面仍需努力[1]。

国内发动机涡轮增压技术发展比较成熟的公司比如说长安汽车以及比亚迪汽车。如长安汽车的Blue Core系列发动机，尤其是BlueCore系列所推出的2.0自然吸气、1.8T涡轮增压以及1.5T涡轮增压这几个型号，其中综合性能最高的是1.5T涡轮增压型号，有着比较高的增压比和动力性能。我国也有很多公司例如长城汽车、奇瑞汽车自己上汽集团也是对于增压技术有着比较成熟的研发技术，这也是大量的研发资金和技术的投入的结果[2]。

2汽车发动机增压技术的介绍

汽车发动机总的来说是有三种类型的，它们分别是机械增压技术、发动机废气涡轮增压技术以及混合增压技术。而他们分别是有很多的优缺点的。

首先我们介绍机械增压技术，汽车发动机机械增压技术的工作原理是利用发动机正常工作的时候燃料在发动机气缸中燃烧将混合气燃烧时的内能转化为机械能，从而带动发动机曲轴的旋转，对外输出的动能和轴功，将一部分轴功转化为机械增压发动机上的机械增压器的旋转。机械增压器的旋转可以将混合气进行压缩从而提高压缩比，将高压缩比的混合气压入发动机燃烧室中，从而提高充气量。进而提高发动机的功率和动力性能。而机械增压的缺点是发动机将损失一部分轴功，有轴功的损失，而且发动机由于压缩比的增大而增大的爆燃的倾向。因此机械增压技术是有非常大的功率损失的以及爆燃或者不正常燃烧倾向的。但是增压器内部叶片转速与引擎转速是完全同步的  机械增压技术不需和发动机的润滑系统连接，不需要冷却，免维护，工作可靠，而且寿命长。目前机械增压发动机的类别有三种，分别是离心式机械增压、螺旋式机械增压以及鲁滋式机械增压[3]。

接着来介绍发动机废气涡轮增压技术。涡轮增压发动机的结构和机械增压发动机类似，废气涡轮增压发动机的接受是在传统的发动机的基础上在发动机的排气装置处增加一个增压器，从而利用发动机工作时排气冲程排出的废气带动发动机增压器的旋转进而增压充气量和压缩比。涡轮增压技术是有许多优点的，例如涡轮增压发动机有非常高的压缩比、动力性、燃油经济性以及充气效率。但是涡轮增压技术有一个非常大的短板那就是涡轮增压在低速或者发动机怠速的时候由于废气量减少，所以无法带动增压器旋转，这就是涡轮增压发动机的迟滞现象。而利用发动的废气再循环技术则可以改善发动机的排放，提高发动机的性能。

复合增压技术则是结合了机械增压技术以及涡轮增压技术，在发动机上各安装一个机械增压器以及涡轮增压器，这样的话在低速的时候可以启动机械增压器，可以有效避免涡轮增压发动机的迟滞现象。而在发动机高速运转工况下则启动涡轮增压器，可以减小轴功的消耗。这样的话可以有效利用两种增压原理的优点，但是复合增压也是有很多缺点的，例如，增压器比较复杂、增加了汽车的重量以及可靠性和不同速度的匹配问题都是需要解决的。因此这种增压技术目前理论研究比较多，但是实际运用中是比较少的。

电子增压技术则是靠电力驱动增压器的，电子增压技术最大的优点是可以消除废气涡轮增压的迟滞现象，达到精准增压，从而可以让发动机的动力增压响应非常的及时，而且发动机的寿命比较长。但是电子增压技术也是有不足之处的，电子增压技术由于是电力驱动，由于增压器的增压度的影响，只适合于低增压技术[4]。

3结束语

发动机增压技术我国经过几十年的发展在部分领域发展的比较成熟，不过在核心领域需要更多的技术和资金的投入。由于发动机涡轮增压技术有非常多的优点例如高压缩比、低油耗、高功率、高动力以及低排放。因此我们应该大力发展此技术。而发动机性能的高低是衡量汽车动力性的重要标志，增压发动机是目前内燃机汽车的重点研究方向。我们应该努力突破此类发动机的技术难关以及瓶颈，这需要我们的共同努力。

参考文献

[1] 余志生.汽车理论[M].北京：机械工业出版社，1990：123.

[2] 于得江.汽車发动机构造与维修[M].上海：同济大学出版社，2010：73.

[3] 蔡兴旺.汽车构造与原理[M].北京：机械工业出版社，2004：101.

[4] 赵亚男，陈雪梅.汽车发动机原理构造及电控[M].北京：北京理工大学出版社，2010：112.