渦輪增壓器

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發表于 2011-1-18 11:13:56 | 只看該作者 |倒序瀏覽 |閱讀模式

渦輪增壓器是現代增壓發動機的關鍵部件。它利用發動機排氣能量的動力，吹動渦輪，帶動共軸的壓氣機輪一起高速旋轉，壓氣機將新鮮空氣壓縮后，供給發動機工作，從而使發動機功率大幅度提高，油耗率下降，噪聲和排污減少，有效改善發動機的動力、經濟和環保性能。渦輪增壓器是高效、節能、環保高科技產品，它與發動機配套工作，日益廣泛應用于汽車、工程機械、發電機組、船舶等各領域。

構造　渦輪增壓器是由渦輪室和增壓器組成的機器，渦輪室進氣口與排氣歧管相連，排氣口接在排氣管上；增壓器進氣口與空氣濾清器管道相連，排氣口接在進氣歧管上。渦輪和葉輪分別裝在渦輪室和增壓器內，二者同軸剛性聯接。

　　原理　渦輪增壓器實際上是一種空氣壓縮機，通過壓縮空氣來增加進氣量。它是利用發動機排出的廢氣慣性沖力來推動渦輪室內的渦輪，渦輪又帶動同軸的葉輪，葉輪壓送由空氣濾清器管道送來的空氣，使之增壓進入氣缸。當發動機轉速增快，廢氣排出速度與渦輪轉速也同步增快，葉輪就壓縮更多的空氣進入氣缸，空氣的壓力和密度增大可以燃燒更多的燃料，相應增加燃料量和調整一下發動機的轉速，就可以增加發動機的輸出功率了。

　　技術　渦輪增壓器安裝在發動機的進排氣歧管上，處在高溫，高壓和高速運轉的工作狀況下，其工作環境非常惡劣，工作要求又比較苛刻，因此對制造的材料和加工技術都要求很高。其中制造難度最高的是支承渦輪軸運轉的“浮式軸承”，它工作轉速可達10萬轉／分以上，加上環境溫度可達六、七百度以上，決非一般軸承所能承受，由于軸承與機體內壁間有油液做冷卻，又稱“全浮式軸承”。

　　缺點　另外渦輪增壓器雖然有協助發動機增力的作用，但也有它的缺點，其中最明顯的是，“滯后響應”，即由于葉輪的慣性作用對油門驟時變化反應遲緩，即使經過改良后的反應時間也要1.7秒，使發動機延遲增加或減少輸出功率。這對于要突然加速或超車的汽車而言，瞬間會有點提不上勁的感覺。

　　改進但是渦輪增壓器畢竟是無本生利的事情，它是利用發動機的廢氣工作的，這些廢氣的能量如果不加以利用也會白白地浪費掉。因此，自從渦輪增壓器面世以來，人們就經常對它進行技術改造，例如提高加工精度，盡量減少渦輪與渦輪室內壁的間隙，以便提高廢氣能量利用率；采用新型材料陶瓷，利用陶瓷的耐熱高，剛度強，重量輕的優點，可以將渦輪增壓器做得更加緊湊，體積更少，而且能減少渦輪的“滯后響應”時間。

　　在最近30年時間里，渦輪增壓器已經普及到許多類型的汽車上，它彌補了一些自然吸氣式發動機的先天不足，會發動機在不改變氣缸工作容積的情況下可以提高輸出功率10%以上，因此許多汽車制造公司都采用這種增壓技術來改進發動機的輸出功率，藉以實現轎車的高性能化.

渦輪增壓器最早是用于跑車或方程式賽車上的，以使發動機迸發出更大的功率。
　　發動機是靠燃料在汽缸內燃燒作功來產生功率的，輸入的燃料量受到吸入汽缸內空氣量的限制，所產生的功率也會受到限制，如果發動機的運行性能已處于最佳狀態，再增加輸出功率只能通過壓縮更多的空氣進入汽缸來增加燃料量，提高燃燒作功能力。在目前的技術條件下，渦輪增壓器是惟一能使發動機在工作效率不變的情況下增加輸出功率的機械裝置。

　　渦輪增壓器實際上是一種空氣壓縮機，通過壓縮空氣來增加進氣量。它是利用發動機排出的廢氣慣性沖力來推動渦輪室內的渦輪，渦輪又帶動同軸的葉輪，葉輪壓送由空氣濾清器管道送來的空氣，使之增壓進入汽缸。當發動機轉速增快，廢氣排出速度與渦輪轉速也同步增快，葉輪就壓縮更多的空氣進入汽缸，空氣的壓力和密度增大可以燃燒更多的燃料，相應增加燃料量和調整一下發動機的轉速，就可以增加發動機的輸出功率了。
　　但是渦輪增壓器雖然有協助發動機增力的作用，但也有它的缺點，其中最明顯的是，“滯后響應”，即由于葉輪的慣性作用對油門驟時變化反應遲緩，即使經過改良后的反應時間也要1．7秒，使發動機延遲增加或減少輸出功率。這對于要突然加速或超車的汽車而言，瞬間會有點提不上勁的感覺。但是隨著技術的改進，這一缺點正在被逐步克服。
　　在最近30年時間里，渦輪增壓器已經普及到許多類型的汽車上，它彌補了一些自然吸氣式發動機的先天不足，使發動機在不改變汽缸工作容積的情況下可以提高輸出功率10％以上，因此許多汽車制造公司都采用這種增壓技術來改進發動機的輸出功率，藉以實現轎車的高性能化?！　?/font>

發動機是靠燃料在氣缸內燃燒作功來產生功率的，輸入的燃料量受到吸入氣缸內空氣量的限制，所產生的功率也會受到限制，如果發動機的運行性能已處于最佳狀態，再增加輸出功率只能通過壓縮更多的空氣進入氣缸來增加燃料量，提高燃燒作功能力。在目前的技術條件下，渦輪增壓器是唯一能使發動機在工作效率不變的情況下增加輸出功率的機械裝置。