内燃机发出功率的大小,主要决定于进入气缸的可燃混合气量的多少,而可燃混合气量又与进气管设计,化油器和气门尺寸有关。为了克服进气系统的摩擦损失,并有助于气缸内燃烧废气的清扫,在发动机上装增压器。汽油发动机利用增压器将可燃混合气吹入气缸,柴油机则利用增压器将空气吹入发动机。一台增压与非增压发动机发出功率的比较曲线。增压器最早用在比赛汽车发动机和其他高性能发动机上。后来飞机上广泛采用增压器来提高功率,以克服因高空空气密度减小造成的发动机功率不足。最近在汽车发动机上也广泛采用。增压器就是一个压气机。增压发动机比燃烧室和气缸排量相同的非增压发动机的压缩压力高。因此汽油机增压后,爆震倾向增大,应采用辛烷值高的汽油,以克服爆震。柴油机因压缩的是空气,没有爆震问题,因此采用增压对柴油机更为普遍。目前增压器设计的压力为0.3~1.5kgf/c㎡。压力越大,送入气缸的混合气或空气量就越多,这样可使驱动功率增加。增压发动机消耗燃料较多,但输出功率增大,耗油率反而较低。增压器类型增压器有两种型式:罗兹式和离心式。罗兹式有两个转子,每个转子有两个瓣轮、三个瓣轮或更多个瓣轮。罗兹式增压器工作原理象齿轮式机油泵一样,由齿轮驱动,两个转子转速相同。离心式增压器是由一动叶轮在壳体内作高速旋转,气体在高速下吸入并吹出。离心式增压器输气量随转速平方增加,转速可达r/min以上。由于叶轮转速很高,需要作精确的静和动平衡,叶片也要求足够高的强度。目前这种增压器在汽车发动机上采用得比较普遍,因为它效率高,尺寸小。增压器安装位置汽油机上的增压器可安装在化油器与进气管之间,或者空气滤清器与化油器之间。赛车发动机增压器通常装于化油器与进气管之间,其优点是可以利用传统的气化系统向化油器供油。若增压器安装在化油器之前,由于化油器喷嘴处压力提高,燃料需在足够的压力下供给,同时化油器浮子室与增压器出气口之间要用压力平衡管相连。柴油机增压器安装在空气滤清器后面,进气管前面。涡轮增压器过去大多数增压器由曲轴通过齿轮来传动,这要消耗发动机的输出功率。现在增压器由动机排气管的废气脉驱动,称废气涡轮增压,废气导入涡轮机的叶轮,叶轮转动,压气机装在涡轮机的一端,压迫空燃混合气或空气进入气缸。废气涡轮增压利用废气能量,提高了发动机功率与热效率,同时随废气量的改变涡轮转速变化,供气量随负荷而改变。寇明斯柴油机上装用的涡轮增压器。寇明斯涡轮增压器由涡轮和压气机叶轮组成,它们是分开的,但是在同一根轴上安装和旋转。涡轮增压器的涡轮一侧装在排气管出口接盘上,压气机一侧接在进气管上。润滑和冷却是通过软管引入滤清过的发动机机油。福特涡轮增压四缸机福特立方英寸(2.3L)排量四缸机采用涡轮增压,与不增压相比,输出功率增大35%。不增压时,功率输出每立方英寸0.62马力;增压后,同一发动机每立方英寸为0.92马力。这种发动机的功率系统。其安全措施是采用放气或废气阀,在涡轮转速过高时,让废气排出。涡轮转速接近r/min。增压压力过高,仪表板上的安全红灯亮。正常情况下,绿灯指示安全运行。警告灯和其他装置见图2-C。别克V-6发动机涡轮增压。别克立方英寸(3.8L)涡轮增压V-6发动机。增压后达到转速r/min,马力,或每立方英寸排量0.72马力,涡轮转速r/min.不增压时,输出为马力,每立方英寸排量0.5马力。旁蒂克涡轮增压4.9升发动机旁地克公司最近设计出一种立方英寸(4.9L)涡轮增压、四腔化油器V-8发动机,这种增压V-8发动机用了一个电子火花控制系统,该系统可维持发动机的最高爆发压力。这个系统(ESC系统)用计算机检测和控制燃烧爆震。涡轮增压装置包括有压气机、中心转动组件(轴承及油道)和涡轮机。压气机叶轮和涡轮机叶轮由一根轴连接。废气通过涡轮机,将热能转变为机械能,驱动涡轮机叶轮旁蒂克涡轮V-8发动机净功率,在r/min为马力。增氏器压7%后疗普乔公司的涡轮增压柴油机普乔公司新设计了一种顶置气门、直列四缸涡轮增压柴油机。立方英寸(2.3L)的XD2S发动机,r/min时的功率为88马力(66kW).普乔公司声称,这种新型涡轮增压发动机比普通的自然吸气式XD2发动机,扭矩能提高18%,功率能提高43%。压缩比为21:1.寇明斯公司涡轮复合发动机寇明斯发动机公司正在试制一种涡轮复合式发动机。涡轮复合装置采用涡轮增压和涡轮动力两者并用,以改善性能和经济性。这种系统中涡轮增压器流出的废气,引入一低压涡轮机,涡轮机用一减速齿轮传动同发动机曲轴连结。据报道,装备这种涡轮复合发动机的载货汽车,总重一般在磅(kg),经过从佛罗里达州到加利福尼亚州往返行驶累计英里(km)。平均耗油率为每加仑行驶5.25英里,比一般的马力发动机的效益提高约4%。供给化油器的燃料必须很清洁,汽油进入化油器之前利用汽油滤清器将汽油中的尘土、杂物和水分滤去。汽油滤清器形式很多。通用的一种结构优点是易于分解和清洁,装在化油器与汽油泵之间,或汽油泵之前的油管上。汽油通过滤芯后得到滤清。滤芯有多孔陶瓷、钢网或纤维质,现在多用陶瓷材料。最近有一种设计是将陶瓷滤芯装在化油器入口管接头上。还有一种罐式滤清器,它能将汽油蒸汽排出,并让蒸汽返回油箱。这种罐式滤清器用过后即丢弃,使用方便。汽油机化油器改装后可以使用液化石油气,也可设计专门液化石油气发动机(压缩比为10或更高),或者用两种燃料的双燃料发动机(可用汽油,也可换用液化石油气)。液化石油气在高压下变成液态,使用前应经过蒸发器和调压器,使液态石油气膨胀成气体,才能供发动机使用。发动机操作如普通化油器发动机一样,化油器不再需要排气管加热,也不需要油泵。使用压力油箱,并保持系统密封。蒸发器通常装在发动机附近,把发动机冷却系冷却水通到蒸发器水套,有利于气化和防止冬季时系统零件结冰。调压器将压力减为0.2~0.7kgf/c㎡,由螺旋弹簧及膜片控制。调压器分两级调节,一种是从液罐顶部取气的取气系统,两次调节(主、副调节)均为气体压力;另一种是自液罐底部取液的取液系统,液体在主调节器内气化,并进行气压调节。液化石油气气化器汽油机油器改装使用液化石油气时,在化油器喉管部钻孔,塞入一喷管,位置在化油器主喷管处。另外,需在汽油化油器和空滤器间装一附加化油器作为空气与石油气混合室,不需设节流阀。这样改装后,一台发动机即可使用液化石油气或者汽油两种燃料。两种燃料不能同时使用,需安装一个专门切断阀,以进行转换,由人工或电控制。当发动机不运转时,喉管或空气阀组件由空气阀弹簧作用处于关闭位置,形成橡胶阀,切断石油气与空气通路。当发动机起动,空气阀喉管打开,石油气进入喉管与高速空气流混合,空气阀开度应根据发动机吸气量大小而改变,发动机负荷越大开度越大。ACUCARB双燃料工作装置AcuCarb汽化系统可以使用汽油或石油气双燃料,它们的功率几乎相等。它可以方便地装于美国所有的排量为立方英寸(4.9L)以上的,V-8或六缸发动机上。系统中有节流门,直接连通装置基体中的燃油蒸气通道。发动机真空度传到转换器的副端,燃料不断流入AcuCarb.燃料蒸气与从节流门上边缘进入的空气完全混合,为各种发动机运转条件提供合适的空燃混合气。通过AcuCarb的燃料量由燃料计量锥管控制,计量锥管直接与节流门相连接。这种简单的调节,保证燃料与空气量的合适比例。对怠速混合气进行调节后,计量锥管的截面将保证燃料流量等发动机的不同转速和负荷下燃料流量相匹配。满负荷调节和自动燃料加浓系统,提供加速和全开节流阀运行的最佳性能。自动燃料加浓装置是膜片式,当发动机进气管真空低于6英寸(15.2cm)汞柱时,开始对浓混合气进行调节。该装置还有起动加浓系统。空气阀式化油器。这种化油器用于有压力的天然气,还可用于最后一级调压为大气压的液化石油气。通过IMPCO的空气流由化油器吸气口蝶形阀控制。空气流量由化油器筒内的测量阀检测,空气流量大,空气测量阀的升起就高。气体计量阀与空气阀连在一起,保证升起同样高度。气体计量阀的形状不影响空气测量阀升到任何高度,能供给适量的气体量。当空气测量阀的压力低于0.5汞柱,化油器处在发动机低速时,能供给足够的燃料,以保证不引爆而易于起动。发动机全速时,空气测量阀位于行程的顶端,它变成一个喉管,让大量空气通过。IMPCO设有截止阀。在发动机停止运转时切断燃料。全部混合气都是由化油器空气阀压力控制。液化石油气比天然气热值高,因而前者必须用低压燃料,而后者则用高压燃料。液化石油气在载重车上的安装。除下列几点外,液化石油气系统与此系统类似:(1)液化石油气气化器和空滤器装在附加混合室上,以便能采用汽油化油器。(2)电磁阀发生器(3)当发动机停止运转和点火开关接通时,真空控制开关,防燃油流出。(4)控制仪表板完整的双燃料系统。
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