增壓器之性能測試與分析

Abstract

本文以實驗方法來探討機械式增壓器的性能。我們首先建立一套摸擬增壓器工作的設備，以伺服馬達經由時規皮帶來驅動增壓器，並利用閥門控制增壓器出口壓力以得到不同的增壓值，量測數據有空氣流量、增壓器進出口溫度和壓力，並利用流體力學與熱力學的關念來計算增壓器的消耗馬力、壓縮效率、空氣流量、溫度及壓力之間的關係。同時我們利用相似定理與無因次參數繪出增壓器的特徵曲線以分析增壓器的性能，作為日後引擎匹配增壓器之依據。 由實驗結果發現，機械增壓器於較高的轉速，可以得到較大的空氣流量、壓縮效率及容積效率；於較高的增壓值(壓力比)，會使空氣流量、壓縮效率及容積效率降低，而增壓器的最大效率會出現在較低的增壓值(壓力比)；於較高的轉速與較大的增壓值(壓力比)會使增壓器的進出口溫差上升。另外，於不同轉速比之情況下，增壓器在一固定轉速可得到相同的壓縮效率值。