20【毕业设计】汽车机械增压器毕业设计说明书文档

需要说明的是，机械增压器的压力升高不是由容积减小产生，而是由排出口管道中的高压倒流引起的，即气体的压缩过程是在基元容积与排出口连通的瞬时实现的。

在这过程中，将基元容积视作被高压回流压缩，容积减小。

其中，基元容积的压力容积图，如图所示。

图基元容积的压力容积图机械增压器的实际工作过程在实际工作过程中，基元容积内的气体经由余隙容积有泄漏损失，在流经吸排气口时均有压力损失，气体与外界存在热交换。

这些影响因素使实际工作过程与理论工作过程有很大的差异器的结构设计主要由下列这几个部件组成转子壳体前墙板后墙板油箱轴。

在这里就根据这几个主要的零部件将罗茨鼓风机三维建模设计的，其中结构的剖视图，如图所示。

图增压器的结构剖视图传动方式在增压器内部，主从动轮子靠堆齿轮作中，机械增压器将消耗内燃机的部分输出功，以增大发动机的进气密度，从而使可参与燃烧的燃油量增大，燃烧更为充分，使发动机功率和输出扭矩提升。

由于进入发动机气缸的空气分子量增加，要保证定的空燃比油内燃机工作过程图缸内直喷的汽油内燃机工作原理机械增压器般采用带传动的方式，由内燃机的曲轴供给动力，将机械增压器吸气口侧的空气不断地压入机械增压器排气口端的进气歧管中，实现增压的目的。

在这个过程汽油内燃机，外部空气与燃油混合后形成混合气，然后充入气缸的燃烧室进行燃烧对缸内直喷的汽油内燃机，外部空气进入气缸后与燃油混合进行燃烧，其工作过程和工作原理，如图，图所示。

图缸内直喷的汽门开启到进气门关闭的全过程，般约占的曲轴转角。

机械增压主要作用于发动机工作循环中的吸气过程。

对于自然吸气的内燃机，在吸气过程中，活塞由上止点向气缸下部运动，对单点喷射或多点喷射际工作原理，必须先对应用机械增压器的发动机的工作过程进行分析。

对于四冲程汽油发动机，活塞往复运动的四个冲程完成个工作循环，包括进气压缩做功排气四个过程，如图所示。

而发动机的换气过程包括从排气气口与其连通，排气脉动气流和回流永州职业技术学院气压冲击会产生较大的噪声转子的型面般较复杂，不易加工。

机械增压工作过程分析发动机的机械增压过程图增压器发动机的工作过程示意图要研究机械增压的实作过程，即基元容积作等容积压缩，绝热效率低，因此耗用的压缩功较多与有内压缩的流体机械相比，容积效率相对较低，排气温度较高，这就使得罗茨式机械增压器的增压压力较小由于基元容积是周期性地运动到排体积小，主要构件之间没有摩擦，因此可靠性高使用寿命长，易于维修和装配具有强制输气的特点，排气量与排气压力几乎无关工况范围较广，而且在工况范围内其效率能基本保持在较高水平没有内压缩工积相连通时，基元容积内的压力因排气口较高压力空气的回流而升高。

图机械增压器工作原理示意图从结构上来看，机械增压器属于专门应用于发动机的罗茨泵，它相对于其它类型的流体机械，具有下述特点结构简单转子转子与壳壁之间都有定的间隙，称为余隙容积。

由上图容易看出，机械增压器并非以基元容积的缩小实现压力的提高。

它通过将进气口的空气送向排气口，使得在较短时间内排气口附近压力有所提高，而排气口与基元容输气工作的过程。

从工作位置到工作位置，两转子分别完成次从左侧进气口到右侧进气口的输气动作。

转子每转动周，叶片与壳体形成的个容腔基元容积各参与次输气，以完成次工作循环。

在实际过程中，转子与轮的带动下作方向相反的回转运动，使在进气口充入容腔的空气随着转子转动，在排气口位置排出，不断地将空气抽送到内燃机的进气歧管中，以三叶罗茨式机械增压器为例，其工作原理，如图所示。

图中以转子为例，示意了罗茨转子，通过比较不同型线转子，得出各种型线的优缺点，进而对渐开线进行设计。

机械增压器的工作原理机械增压器的工作原理和特点机械增压器采用以两根啮合的罗茨式叶片转子作为主要的运动构件。

转子在传动齿数的机械增压器产品均为国外产品，国产增压技术基本上均为涡轮增压。

本文将参照国内外些研发资料进行机械增压器设计，主要内容如下分析机械增压器的工作原理，探究与发动机的匹配条件重点设计关键部件奇瑞瑞虎车上装配的创新节能的新型机械增压器。

图奇瑞瑞虎装配的机械增压器本课题主要设计内容由以上分析可知，我国在机械增压器方向的研究还有很大空白，目前国内外市场上绝大多机械增压器。

永州职业技术学院图公司型机械增压器年，我国国产汽车奇瑞汽车与公司合作，引进公司的机械增压器装配在奇瑞瑞虎，和瑞麒三款车型上。

图为。

以公司为例，年至今，其机械增压器产量近万部，仅年产量就达到了约万部。

其第五代机械增压器热效率达，新代的犀利增压器则更是达到了，以达到涡轮增压器的水平。

图为公司型机。

以公司为例，年至今，其机械增压器产量近万部，仅年产量就达到了约万部。

其第五代机械增压器热效率达，新代的犀利增压器则更是达到了，以达到涡轮增压器的水平。

图为公司型机械增压器。

永州职业技术学院图公司型机械增压器年，我国国产汽车奇瑞汽车与公司合作，引进公司的机械增压器装配在奇瑞瑞虎，和瑞麒三款车型上。

图为奇瑞瑞虎车上装配的创新节能的新型机械增压器。

图奇瑞瑞虎装配的机械增压器本课题主要设计内容由以上分析可知，我国在机械增压器方向的研究还有很大空白，目前国内外市场上绝大多数的机械增压器产品均为国外产品，国产增压技术基本上均为涡轮增压。

本文将参照国内外些研发资料进行机械增压器设计，主要内容如下分析机械增压器的工作原理，探究与发动机的匹配条件重点设计关键部件罗茨转子，通过比较不同型线转子，得出各种型线的优缺点，进而对渐开线进行设计。

机械增压器的工作原理机械增压器的工作原理和特点机械增压器采用以两根啮合的罗茨式叶片转子作为主要的运动构件。

转子在传动齿轮的带动下作方向相反的回转运动，使在进气口充入容腔的空气随着转子转动，在排气口位置排出，不断地将空气抽送到内燃机的进气歧管中，以三叶罗茨式机械增压器为例，其工作原理，如图所示。

图中以转子为例，示意了输气工作的过程。

从工作位置到工作位置，两转子分别完成次从左侧进气口到右侧进气口的输气动作。

转子每转动周，叶片与壳体形成的个容腔基元容积各参与次输气，以完成次工作循环。

在实际过程中，转子与转子转子与壳壁之间都有定的间隙，称为余隙容积。

由上图容易看出，机械增压器并非以基元容积的缩小实现压力的提高。

它通过将进气口的空气送向排气口，使得在较短时间内排气口附近压力有所提高，而排气口与基元容积相连通时，基元容积内的压力因排气口较高压力空气的回流而升高。

图机械增压器工作原理示意图从结构上来看，机械增压器属于专门应用于发动机的罗茨泵，它相对于其它类型的流体机械，具有下述特点结构简单体积小，主要构件之间没有摩擦，因此可靠性高使用寿命长，易于维修和装配具有强制输气的特点，排气量与排气压力几乎无关工况范围较广，而且在工况范围内其效率能基本保持在较高水平没有内压缩工作过程，即基元容积作等容积压缩，绝热效率低，因此耗用的压缩功较多与有内压缩的流体机械相比，容积效率相对较低，排气温度较高，这就使得罗茨式机械增压器的增压压力较小由于基元容积是周期性地运动到排气口与其连通，排气脉动气流和回流永州职业技术学院气压冲击会产生较大的噪声转子的型面般较复杂，不易加工。

机械增压工作过程分析发动机的机械增压过程图增压器发动机的工作过程示意图要研究机械增压的实际工作原理，必须先对应用机械增压器的发动机的工作过程进行分析。

对于四冲程汽油发动机，活塞往复运动的四个冲程完成个工作循环，包括进气压缩做功排气四个过程，如图所示。

而发动机的换气过程包括从排气门开启到进气门关闭的全过程，般约占的曲轴转角。

机械增压主要作用于发动机工作循环中的吸气过程。

对于自然吸气的内燃机，在吸气过程中，活塞由上止点向气缸下部运动，对单点喷射或多点喷射汽油内燃机，外部空气与燃油混合后形成混合气，然后充入气缸的燃烧室进行燃烧对缸内直喷的汽油内燃机，外部空气进入气缸后与燃油混合进行燃烧，其工作过程和工作原理，如图，图所示。

图缸内直喷的汽油内燃机工作过程图缸内直喷的汽油内燃机工作原理机械增压器般采用带传动的方式，由内燃机的曲轴供给动力，将机械增压器吸气口侧的空气不断地压入机械增压器排气口端的进气歧管中，实现增压的目的。

在这个过程中，机械增压器将消耗内燃机的部分输出功，以增大发动机的进气密度，从而使可参与燃烧的燃油量增大，燃烧更为充分，使发动机功率和输出扭矩提升。

由于进入发动机气缸的空气分子量增加，要保证定的空燃比，使发动机燃油燃烧过程稳定，就要适当增加进入燃烧室内的燃油量。

而在气缸体积不变的情况下，燃油量和空气量的增大，会使燃烧室燃烧后的膨胀压力增大，作用于曲轴连杆系上的载荷相应变大，发动机的负荷率提高。

这就是通过机械增压提高发动机输出功率和扭矩的根本原因。

机械增压器理论工作过程机械增压器的转子每旋转周为个运动周期，在此过程中，二叶转子有个基元容积依次经历相同的工作过程，三叶转子则有个。

每个基元容积随转子角度的变化而变化，即基元容积是转子转角的缈的函数，如图所示。

永州职业技术学院图基元容积函数图图中，各符号量表示意义如下分别指基元容积的吸气开始吸气结束排气开始排气结束各状态位置分别指转子转角位于等各状态位置时的值为基元容积所能达到的最小容积，它的存在表明基元容积内的气体不能被全部排出，般也称为穿通容积为基元容积所能达到的最大容积，即过程中被封闭的基元容积值即为排气结束基元容积的容积值，随着两转子的相对转动，基元容积进步减小，直到达到。

需要说明的是，机械增压器的压力升高不是由容积减小产生，而是由排出口管道中的高压倒流引起的，即气体的压缩过程是在基元容积与排出口连通的瞬时实现的。

在这过程中，将基元容积视作被