氣波增壓器

氣波增壓器是使兩種氣體工質直接接觸並通過壓力波來傳遞能量的壓力轉換器。它用於內燃機增壓時利用內燃機廢氣能量使進入氣缸的氣體增壓。氣波增壓器由空氣定子、燃氣定子和轉子組成。空氣定子與內燃機進氣管聯通，燃氣定子與排氣管聯通。轉子由內燃機曲軸通過皮帶驅動，驅動功率為內燃機功率的1～1.5%。

基本介紹

• 中文名：氣波增壓器
• 外文名：comprex supercharger
• 套用：汽車工程

工作原理

圖1-25所示為氣波增壓器的工作原理示意圖。當轉子按箭頭方向轉動時，轉子上由葉片組成的軸向氣道與高壓燃氣入口接通，遂產生壓縮波。壓縮波以聲速沿氣道傳播，並將燃氣能量傳遞給充滿氣道內的空氣，使其壓力和密度升高並向前流動。高壓空氣出口設在高壓燃氣入口的斜對面，並順轉動方向向前錯開一個角度。

工作原理圖

當氣道與高壓空氣出口接通時，高壓空氣供入內燃機進氣管。在燃氣到達氣道長度的2/3左右時，氣道恰好轉過高壓燃氣入口，燃氣停止流入氣道。

當氣道與低壓燃氣出口接通時，燃氣繼續膨脹並經排氣總管排入大氣，氣道內的壓力繼續下降。當氣道與低壓空氣入口接通時，由於氣道內處於負壓狀態，新鮮空氣被吸入氣道。氣道轉過低壓空氣入口和低壓燃氣出口後，遂充滿新鮮充量。轉子繼續轉動又開始下一個循環。

特點

氣波增壓器提供的增壓壓力在整個柴油機轉速範圍內變化不大，能量轉換過程也不受轉子慣性的影響，因此氣波增壓器具有良好的速度和負荷特性。較適合汽車柴油機增壓的要求，增壓比可這2.5∶1。但氣波增壓器運轉噪聲大，結構不如渦輪增壓器緊湊，故實際套用較少。

基本結構

氣波增壓器的基本結構是由轉子6、轉子外殼7、空氣定子5、燃氣定子8等組成。空氣定子上設有低壓空氣入口及高壓空氣出口，燃氣定子上設有高壓燃氣入口及低壓燃氣出口，轉子上裝有許多直葉片，這些葉片構成狹長的通道，轉子外殼將轉子包在裡面。當轉子由曲軸通過V型皮帶傳動而旋轉時，大氣中的低溫低壓空氣進入轉子的左端，內燃機排出的高溫高壓燃氣進入轉子的右端。高溫高壓的燃氣對於低溫低壓的空氣，產生一個壓力波進行壓縮(實行動態壓力變換)，使空氣的壓力、溫度、焓值得到增加。二種氣體間的能量傳遞是在轉子中的等截面狹長通道內進行，得到能量的空氣經出口進入內燃機的進氣管而充入氣缸，降低了能量的燃氣經出口進入內燃機消聲器而排到大氣。

氣波增壓器結構圖

存在問題

氣波增壓器存在著以下的問題：

(1)噪聲大，因為它是利用不穩定流動現象來工作的，它本身就是一個噪聲源。

(2)由於需要靠曲軸來驅動，它在內燃機上的安裝位置受到限制。

(3)重量和體積都比較大。

套用

由於氣波增壓器具有結構簡單、製造方便、不需要昂貴的耐熱合金材料，而且它的工作適應性能好，適用於中小型柴油機上，特別是車用柴油機，使汽車具有較好的爬坡能力和加速性能，以及很大的最高速度。

綜上所述，氣波增壓器是一種值得重視的增壓設備，它可以適用於車用及工程機械用內燃機的增壓。