发动机增压技术现状及发展趋势

1、重庆大学汽车工程学院松鼠君发动机增压技术现状及前景资料来自网络，仅供学习交流使用！增压技术机械增压涡轮增压复合增压气波增压沃德十佳发动机38%12%40%10%近四年各种发动机占比自然吸气机械增压涡轮增压其他机械增压优点增压转的速度与发动机转速同步进行，增加动力不存在滞后问题动力输出更为流畅；采用高速调节或脱开等控制技术，低速时可以获得较好的转矩；对排气系统无干扰可用于高排气背压的特殊场合（如水下）。13%现状13%缺点缺点是消耗发动机的功率，增大驱动附件损失，使机械效率下降，油耗升高；增压器的泄漏多、噪声大、效率低。13%发动机低转速下就直接工作，机械增压发动机的低俗扭矩特别好，特别适合用于

2、排气量大、注重中低转速扭力输出的引擎。如陆虎发现，揽胜及运动版，捷豹XK，-type，XF，XE，XJ，-PACE，保时捷卡宴等车型都是有配备机械增压，路特斯则是全车型标配机械增压。机械增压受限于成本问题，而且制造不仅受制于叶片的设计和整体的强度，而且除了齿轮外，它别的部件都是一体铸造而成的。压缩机转子的形状角度等一系列参数对增压器的增压值影响较大，也就是减小机械增压给发动机高速运转带来的阻力，对设计技术的要求高，对经济型车型来说并不理想。因此，机械增压更为那些需要平稳动力输出、中低扭矩强劲的豪华车所使用。优点在不加大发动机排量的前提下就能较大幅度地提高发动机的功率转矩，加装增压器后发动机的功

3、率及转矩能增大20%30%。不直接消耗发动机的功率，可以充分利用发动机排气能量；高速性能优越，但低速性能不佳；气体在涡轮中可以实现充分膨胀，排气噪声低。40%缺点存在滞后现象，即由于叶轮的惯性作用对节气门瞬时变化反应迟缓，这对于要突然加速或超车的汽车来说，驾驶人会觉得有动力滞后的感觉；另外还与排气后处理装置有冲突。40%涡轮增压现状2013年搭载涡轮增压发动机的车辆在全球销售了900万辆，占全球汽车总销量的10.6%；而在中国，这一比例已接近30%。预计到2018年，带涡轮增压技术的车辆数量将攀升至2400万辆。在这种情况下，各大车企也都纷纷推出了自己的小排量发动机，大众、雪铁龙、福特等车企都

4、纷纷推出了1.0T、1.2T这样排量更小的涡轮发动机，就连帕萨特等B级车型都搭载了1.4或1.5这样的小排量发动机。即使是一直固守自然吸气的日系也不得已“缴械投降”，推出涡轮增压发动机了。40%前景随着技术的进步，涡轮增压器已经变得部件更少、体积更小、转速更高，空气压缩比更优。同时得利于政策的利好，其应用也会更加广泛40%复合增压优点复合增压发动机输出功率大、燃油消耗率低、噪音小，综合了机械增压与排气涡轮增压的优点，高速时利用涡轮增压，起动时采用机械增压，起动性能好，低速，低负荷时仍能保证一定的增压压力，缺点部分负荷机械增压贡献大，但结构过于复杂。现状这种装置在大功率柴油机上采用比较多，汽油机

5、上采用复合增压系统的车型还比较少，大众的 TSI 发动机采用了这一系统。其发动机输出功率大，燃油消耗率低、噪声小、只是结构太复杂，技术含量高，维修保养不容易。前景及趋势1 性能进一步提高 2 结构进一步简化和小型化，可靠性和耐热性不断提高 3 可调增压器不断完善和采用陶瓷涡轮TSI是Twinscharger(双增压=涡轮增压机Turbocharger+机械增压器器Supercharger)Fuel Stratified Injection（燃油分层喷射），T指双增压， S指分层，I 指喷射，Fuel意为燃料。TSI比FSI更先进，属于大功率、低转速大扭矩的发动机。气波增压优点低速增压性能好、加

6、速性好、工况范围大。槽轮的驱动功率较小，一般仅占内燃机输出功率的1%。结构简单，制造方便，且动平衡要求不高。适应性好，工作中不会出现容积式压气机的异常情况。低速转矩大。起到EGR作用，利于降低排放。缺点综合效率低，对进气和排气压力敏感，尺寸大、笨重和噪声大是最大的缺点，不太适合安装在体积较小的轿车里面。应用现状该种增压形式噪音很大，增压部件体积很大，通常只用于大型柴油机之上。所以民用汽车不常见。总体趋势根据节能和新能源汽车产业发展规划（20122020）（以下简称规划），到2015年，当年生产的乘用车平均燃料油耗量降至6.9L/100km，到2020年降至5L/100km。随着日益严苛的排放法规及环境压力，各大制造商正在计划扩大它们的小型化发动机系列。从在2010到2020年，由于采用了涡轮增压器，美国的平均发动机排量将从3.6L减少到3.0L；欧洲四缸发动机仍为首选，但平均排量从1.7L将减少到1.5L或以下。在中国，虽然涡轮增压器进入市场较迟，但排量也会出现类似欧洲的降幅。发动机小型涡轮增压化势不可挡中国受税收优惠的推动，20