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增壓度

鎖定
增壓度是表示發動機增壓程度的指標,其定義是採用增壓技術的發動機,其增壓後增長的功率與增壓前的功率之比 [2]  。為了説明發動機增壓後,其功率的提高程度,引入了增壓度的概念。
中文名
增壓度
外文名
supercharging level
定    義
增壓後發動機功率與未增壓的比值
表    示
φ

增壓度背景

由於採用增壓技術後,內燃機的輸出功率得到很大程度的提高,增壓度成為衡量增壓技術對內燃機動力性提高的重要指標之一。內燃機增壓技術萌生於十九世紀末,在二十世紀初得到初步應用和發展。隨着材料科學以及製造技術的進步,柴油機的渦輪增壓技術在二十世紀中葉開始大規模應用,並逐步推廣到汽油機。絕大部分的大功率柴油機、半數以上的車用柴油機以及相當比例的高性能汽油機均採用了增壓技術。一般而言,增壓後的功率可比原機提高40%-60%甚至更多,發動機的平均有效壓力最高可達到3MPa。 [1] 

增壓度計算公式

增壓度的定義是採用增壓技術的發動機,其增壓後增加的功率與增壓前的功率之比 [2]  ,,用φ表示。廣泛被大家接受的表述方式有兩種:
一種是發動機增壓後的功率與原機功率之比,用公式表述為:
其中,
表示增壓後的內燃機功率,
表示增壓前的內燃機功率;
表示增壓後空氣密度,
表示增壓前空氣密度。
另一種表述是發動機增壓後增加的功率與增壓前的功率之比,用公式表達為:
增壓度

增壓度增壓系統分類

根據增壓比的大小,增壓系統又可分為低增壓系統、中增壓系統、高增壓系統和超高增壓系統4類。
低增壓系統:ηk<1.5,Pk≤0.15MPa,低增壓柴油機。
中增壓系統:ηk=1.5~2.5,Pk=0.15~0.25MPa,中增壓柴油機。
高增壓系統:ηk=2.6~3.5,Pk=0.25~0.35MPa,高增壓柴油機。
超高增壓系統:ηk>3.5,Pk>0.35MPa,超高增壓柴油機。
大型船用柴油機的Pk一般為0.3MPa左右。

增壓度壓縮比與增壓度

一台發動機壓縮比的高低是判斷其性能高低的一個重要標準。發動機壓縮比越高,汽油與空氣的混合越充分,能夠發出的功率也就越高,因此許多廠家也都想把自身發動機的壓縮比提高。
增壓技術的效果與提高發動機自身壓縮比的效果有着異曲同工之妙。兩者都是通過在壓縮行程時提高空氣與汽油的混合程度,從而提高發動機性能,換句話説,增壓就是一種變相提高發動機壓縮比的方法。當然單單通過提高發動機壓縮比帶來的性能是不能夠跟增壓相提並論的,因為通過增壓方式提高發動機的壓縮比,汽缸內部的壓力會更大,產生的扭矩也因此更大。正因為增壓方式的使用是一種變相提高了發動機壓縮比的方式,所以當發動機運用了增壓技術時,發動機自身的壓縮比也就不能夠設定得太高,因為一旦發動機帶動增壓系統運作後,發動機的壓縮比會在自身的基礎上大幅增大,因此不難發現,現今無論是機械增壓還是渦輪增壓的發動機,在自身發動機壓縮比的設定上都會比同排量自然吸氣發動機的壓縮比低,避免因增壓方式的使用而導致發動機壓縮比提高所帶來的一系列問題。傳統增壓發動機,無論是機械增壓還是渦輪增壓,在壓縮比的設定上一般都在8.0-9.5之間。

增壓度應用

增壓度與增壓比等指標共同作為衡量增壓內燃機增壓程度的指標。增壓比是壓縮機壓縮後與壓縮前的壓力之比。由於對增壓度的定義缺少統一的標準,很多人對增壓度的理解有不同之處,因此,增壓度的應用還不是很廣泛,人們更多地習慣於用增壓比來表示增壓發動機的增壓程度。
參考資料