摘要：增压技术就是提高进气密度，增加每循环进气量，多喷油以提高平均有效压力，使柴油机输出功率增加。而采用增压器不仅可以提高柴油机的功率还可以改善热效率，提高经济性，减少排放中的有害成分，降低噪声。

（一）增压方式

根据驱动增压器所用能量来源的不同，增压方法可分为以下四种。

1．机械增压系统

机械增压系统的增压器由柴油机通过齿轮、皮带、链条等传动装置驱动，将空气压缩后送入气缸，如图1所示。增压器采用离心式或罗茨式压气机。机械增压系统的特点是：不增加柴油机的排气背压，但其要在柴油机上安装一套传动装置，而且还要消耗柴油机的有效功率，使柴油机的经济性有所下降。但它可以改善柴油机的低速转矩特性。另外，机械增压器与柴油机容易匹配，结构比较紧凑，机械的响应也比较快。机械增压系统多用于小型柴油机上，增压压力一般不超过（0.15～0.17）MPa。当增压压力提高时，驱动压气机耗功过大，会使机械效率明显下降，经济性恶化。

2．废气涡轮增压系统

废气涡轮增压器由涡轮机和压气机组成，如图2所示。将柴油机排出的废气引入涡轮机，利用废气所包含的能量推动涡轮机叶轮旋转，并带动与其同轴安装的压气机叶轮工作，新鲜空气在压气机内增压后进入气缸。废气涡轮增压器与柴油机没有机械联系，且结构简单，工作可靠。

柴油机采用废气涡轮增压后，由于其热效率和机械效率的提高，燃油消耗率下降，柴油机的经济性得到改善；同时由于其重量增加比其功率增加小得多，柴油机单位功率的重量降低，使得比重量减轻而功率增加；其次，柴油机工作在较大的过量空气系数情况下，燃烧较完全，排气污染得到改善。故废气涡轮增压系统得到了广泛的应用。

3．复合增压系统

1．废气涡轮增压柴油机理论示功图的分析

图5为废气涡轮增压四冲程柴油机的理论示功图。从图中可以看出，经压气机加压后，柴油机的进气压力为废气涡轮增压系统压气机的出口压力p_b。图中3-a为进气过程，a-c-z’-x-b为柴油机的压缩、燃烧和膨胀过程。由于废气涡轮的存在，排出气体的最终压力为p_r，由于增压柴油机的进气压力高于排气压力，即p_b＞p_r，因此3-a-5-4-3所包围的面积为气体所做的正功，成为柴油机理论功的一部分。图中2-3-a-0-2所包围的面积为压气机压缩进入柴油机气缸空气所需的能量。3-2-i-g’-3所包围的面积为压缩扫气空气所需的能量。故压气机所消耗的总能量为a-0-i-g’-a。柴油机可以利用的全部废气能量的面积为b-e-f-i-g-5-b。这部分能量又被人为地分为两部分：即面积b-e-5-b为“脉冲功能”；面积e-f-i-g-e为“定压能”。

（2）脉冲增压系统

脉冲增压系统的特点是尽可能将气缸中的废气直接而迅速地送到涡轮机中，从而尽可能多地利用定压系统中未利用的废气脉冲动能。故其需要将涡轮尽可能地靠近气缸，排气管做得短而细，并且为减少各缸排气管中压力波的相互干扰，用几根排气管将相邻发火的气缸的排气相互隔开。由于排气管的容积小，当气缸开始排气时，排气管中的压力就迅速地提高；并且在一根排气管中没有别的气缸同时排气，随着废气流入涡轮，排气管内压力便迅速下降，气缸内的废气压力也随着迅速地下降，然后下一个气缸排气，排气管内的压力又再次迅速升高和降低。于是，形成了排气管内压力的周期性波动，涡轮进口处的压力也随之波动，所以称为脉冲增压系统。

在脉冲增压系统中，要得到良好的排气脉冲波，以及迅速降低排气门初开后的废气压力，以增加扫气效果，每根排气管所连接的气缸排气时间应相互错开，互不重叠（或重叠很少）。例如，四冲程柴油机的排气持续角大约为240°，因此每根排气管连接气缸数不应该超过：720°/240°＝3个。同一组气缸数少于3个固然不会产生排气的干扰，但废气不能连续供给，使废气传递过程可用能损失加大，涡轮间歇进气、部分进气引起的损失加大，使涡轮效率下降，所以同一组中的气缸数以3个为最佳。例如，某六缸四冲程柴油机发火顺序为1-5-3-6-2-4，各缸发火间隔角为720°/6＝120°，按上述原则分组得到1缸、2缸、3缸为一组，4缸、5缸、6缸为另一组。

综上所述，脉冲增压系统相对于定压增压系统在废气能量利用方面有着明显的优点。但是随着增压压力的提高，脉冲增压在废气能量利用方面的优越性逐渐减少；由于脉冲增压的排气管容积较小，当柴油机负荷变化时，排气压力波能立刻发生变化，并迅速传递到涡轮，因而加速性能较好；但脉冲增压系统的废气瞬时流量是周期性变化的，其瞬时最大流量比定压系统的流量（相当于脉冲增压系统的平均流量）大。因此脉冲涡轮的尺寸较大，排气管结构也较复杂，并受每根排气管连接气缸数目的限制。所以，在低增压时，采用脉冲增压系统较为有利；而在高增压时，则宜采用定压系统。