与涡轮增压相比,机械增压压缩机直接由发动机曲轴驱动。需要时可立刻获得增压压力,增压压力是连续的,且转速越高增压压力越大。机械增压器后的气体由于没有被废气加热,因此增压气体冷却控制更容易。装配机械增压器的发动机还具有以下优点。 ①发动机转矩增加快,可提前达到最大转矩值,因此起步性能好。 ②压缩空气到气缸的路径非常短,空气体积小,因此反应非常快。 ③废气特性好,因为催化转化器可以更快地达到工作温度。而对于使用废气涡轮增压器的发动机来说,一部分热能要用于驱动废气涡轮增压器(这部分热能就损失掉了)。 但机械增压系统也有以下缺点。 ①转子和壳体要求公差很小,加工工艺要求高,因此生产成本高。 ②对纯净空气管道内混入的异物敏感性过高。 ③重量相对大些。 ④降噪声的费用高。 ⑤驱动增压器需要消耗部分发动机功率。 EA837机械增压系统如图1-1-24所示。
机械增压器采用皮带与发动机曲轴带轮连接(增压器驱动轮带有电磁离合器,可控制增压器是否启动)。利用发动机转速来带动机械增压器内部叶片,以产生增压空气送入发动机进气歧管内,整体结构相当简单,工作温度界于70~100℃之间。不同于涡轮增压器靠发动机排放的废气驱动,必须接触400~900℃的高温废气,因此机械增压系统对于冷却系统、润滑系统的要求与自然吸气式发动机相同,机件保养程序大同小异。由于机械增压器采用皮带驱动,因此增压器内部叶片转速与发动机转速是完全同步的。机械增压器压缩机模块结构图1-1-25所示。
机械增压器本质上是一台罗茨鼓风机,有两个(或三个)转子,每个转子都扭转一定的角度(如60°)以形成一个螺旋。两个转子都由发动机曲轴通过皮带驱动,与废气系统无关。机械增压器压缩机转子结构如图1-1-26所示。
