隨著生產(chǎn)的需要和科技水平的不斷提高，對(duì)柴油機(jī)的要求也越來(lái)越高，既要求柴油機(jī)輸出功率要大，經(jīng)濟(jì)性要好，而且重量要輕，體積要小。柴油機(jī)輸出功率的大小，取決于進(jìn)入氣缸的燃油和空氣的數(shù)量及熱能的有效利用率。由此可知:要提高柴油機(jī)的輸出功率，最經(jīng)濟(jì)最有效的辦法是增加進(jìn)入氣缸的空氣量，在柴油機(jī)氣缸容積保持不變的條件下，增加進(jìn)入氣缸的空氣密度是提高柴油機(jī)輸出功率的主要手段。然而，空氣密度與壓力成正比。與溫度成反比，因此，增加進(jìn)氣壓力，降低進(jìn)氣溫度都能提高進(jìn)氣密度，目前柴油機(jī)中采用增壓器來(lái)提高壓力，采用中冷器降低氣體的溫度。
所謂增壓，即用增壓器(壓氣機(jī))將柴油機(jī)的進(jìn)氣在缸外壓縮后再送人氣缸，以增加柴油機(jī)的進(jìn)氣量，從而提高平均有效壓力和功率。
按照驅(qū)動(dòng)增壓器所用能量來(lái)源的不同，基本的增壓方法可分為三類:機(jī)械增壓系統(tǒng)、廢氣渦輪增壓系統(tǒng)和復(fù)合增壓系統(tǒng)三類。除了利用上述三種方法來(lái)提高氣缸的空氣壓力外，還有利用進(jìn)排氣管內(nèi)的氣體動(dòng)力效應(yīng)來(lái)提高氣缸充氣效率的慣性增壓系統(tǒng)以及利用進(jìn)排氣的壓力交換來(lái)提高氣缸空氣壓力的氣波增壓器。
(1) 機(jī)械增壓系統(tǒng)增壓器(壓氣機(jī))由柴油機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的增壓方式稱為機(jī)械增壓系統(tǒng)。它由柴油機(jī)的曲軸通過(guò)齒輪、皮帶或鏈條等傳動(dòng)裝置帶動(dòng)增壓器旋轉(zhuǎn)。增壓器通常采用離心式壓氣機(jī)或羅茨壓氣機(jī)?？諝饨?jīng)壓縮提高其壓力后，再送人氣缸。

由于機(jī)械增壓系統(tǒng)壓氣機(jī)所消耗的功率是由曲軸提供的，當(dāng)增壓壓力較高時(shí)，所耗的驅(qū)動(dòng)功率也會(huì)很大，使整機(jī)的機(jī)械效率下降。因此，機(jī)械增壓系統(tǒng)通常只適用于增壓壓力不超過(guò)160~170kPa的低增壓小功率柴油機(jī)。

(2) 廢氣渦輪增壓系統(tǒng)廢氣渦輪增 壓是利用柴油機(jī)排出的廢氣能量來(lái)驅(qū)動(dòng)增壓器，將空氣壓縮后再送人氣缸的一種增壓方法。柴油機(jī)采用廢氣渦輪增壓后，可提高輸出功率 30%~ 100%以上，同時(shí)還可減少單位功率的質(zhì)量，縮小外形尺寸，節(jié)省原材料，降低燃油消耗率，增大柴油機(jī)扭矩，提高載荷能力以及減少排氣對(duì)大氣的污染等優(yōu)點(diǎn)，因而得到廣泛應(yīng)用。尤其在高原地區(qū)因氣壓低、空氣稀薄，導(dǎo)致輸出功率下降。一般當(dāng)海拔高度每升高1000m，功率將下降8%~10%。若裝設(shè)渦輪增壓器后，可以恢復(fù)原輸出功率，其經(jīng)濟(jì)效果尤為顯著。

柴油機(jī)廢氣渦輪增壓系統(tǒng)。將柴油機(jī)排氣管接到增壓器的蝸殼上，柴機(jī)排出的具有500~650°C高溫和一定壓力的廢氣經(jīng)蝸殼進(jìn)入噴嘴環(huán)，噴嘴環(huán)的通道面積大逐漸變小，因而可以做到:雖然廢氣的壓力和溫度在下降，但其流速在不斷提高，高速?gòu)U氣流，按一定的方向沖擊渦輪，使渦輪高速旋轉(zhuǎn)。廢氣的壓力、溫度和速度越高，渦輪轉(zhuǎn)速就越快。通過(guò)渦輪的廢氣最后排入大氣。
廢氣渦輪增壓器按進(jìn)入渦輪的氣流方向，可分為軸流式和徑流式兩種。

(3) 復(fù)合增壓系統(tǒng)在-些柴油機(jī)上，除了應(yīng)用廢氣渦輪增壓器外，同時(shí)還應(yīng)用機(jī)械增壓器，這種增壓系統(tǒng)稱為復(fù)合增壓系統(tǒng)(如圖4-2所示)。大型二沖程柴油機(jī)，常采用復(fù)合式增壓系統(tǒng)。該系統(tǒng)中的機(jī)械驅(qū)動(dòng)增壓器用于協(xié)助廢氣渦輪增壓器工作，以使在低負(fù)荷、低轉(zhuǎn)速時(shí)獲得較高的進(jìn)氣壓力，從而保證二沖程柴油機(jī)在啟動(dòng)、低速和低負(fù)荷時(shí)所必需的掃氣壓力。有時(shí)，對(duì)排氣背壓較高的水下運(yùn)行的柴油機(jī)，要得到較高的增壓壓力也常采用這種系統(tǒng)。

復(fù)合增壓系統(tǒng)有兩種形式: -種是串聯(lián)增壓系統(tǒng)，柴油機(jī)的廢氣進(jìn)入廢氣渦輪帶動(dòng)離心式壓氣機(jī)以提高空氣壓力，然后送入機(jī)械增壓器中再增壓，進(jìn)一步提高空氣壓力后進(jìn)入柴油機(jī)燃燒室中;另一種是并聯(lián)增壓系統(tǒng)，廢氣渦輪增壓器和機(jī)械增壓器分別將空氣壓力提高后，進(jìn)入柴油機(jī)燃燒室中。
(4) 其他增壓方法

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