渦輪增壓器實(shí)際上是一種空氣壓縮機(jī)，通過壓縮空氣來增加進(jìn)氣量。它是利用發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣慣性沖力來推動(dòng)渦輪室內(nèi)的渦輪，渦輪又帶動(dòng)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(jìn)入氣缸。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增大，廢氣排出速度與渦輪轉(zhuǎn)速也同步增加，葉輪就壓縮更多的空氣進(jìn)入氣缸，空氣的壓力和密度增大可以燃燒更多的燃料，相應(yīng)增加燃料量和調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，就可以增加發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率了。廢氣渦輪增壓器主要由泵輪和渦輪組成，當(dāng)然還有其他一些控制元件。泵輪和渦輪由一根軸相連，也就是轉(zhuǎn)子，發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣驅(qū)動(dòng)泵輪，泵輪帶動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)，渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)后給進(jìn)氣系統(tǒng)增壓。由于轎車發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍大，因此廢氣渦輪增壓器必須要有調(diào)節(jié)裝置。沃爾沃D7E渦輪增壓器
渦輪增壓技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)：可變二級(jí)渦輪增壓技術(shù)：可變二級(jí)增壓技術(shù)融合了可變截面渦輪增壓技術(shù)和二級(jí)渦輪增壓技術(shù)，極大拓寬了增壓器高效流量范圍，在重型柴油機(jī)和高性能轎車柴油機(jī)上都有良好的應(yīng)用前景。如圖7所示，在發(fā)動(dòng)機(jī)低速時(shí)，調(diào)節(jié)閥關(guān)閉，所有廢氣先經(jīng)高壓級(jí)渦輪膨脹，再經(jīng)低壓級(jí)渦輪膨脹；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在高速大負(fù)荷工況時(shí)，調(diào)節(jié)閥打開，部分廢氣不經(jīng)高壓級(jí)渦輪而直接經(jīng)低壓級(jí)渦輪膨脹后排出，以降低高壓級(jí)渦，從而降低高壓級(jí)壓氣機(jī)壓比，使總進(jìn)氣壓比不超過設(shè)定值。此外，對(duì)于高原柴油機(jī)，由于空氣密度較低，進(jìn)氣量減少，只采用單級(jí)渦輪增壓技術(shù)不能夠滿足柴油機(jī)動(dòng)力性要求?？勺兌?jí)渦輪增壓技術(shù)可以使發(fā)動(dòng)機(jī)在全海拔具有很好的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性。可以認(rèn)為可變二級(jí)增壓技術(shù)是提高發(fā)動(dòng)機(jī)的升功率、低速轉(zhuǎn)矩，滿足未來嚴(yán)格排放法規(guī)和滿足未來高功率密度發(fā)動(dòng)機(jī)需求的重要技術(shù)。比亞迪S7渦輪增壓器渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)很大功率與未裝增壓器時(shí)相比可以提升40%，但耗油卻并不比普通發(fā)動(dòng)機(jī)高。
渦輪增壓汽油機(jī)的正確使用：渦輪增壓器經(jīng)常處于高速、高溫下工作，增壓器廢氣渦輪端的溫度在600℃以上，增壓器的轉(zhuǎn)速也非常高，達(dá) 12000rpm以上。因此為了保證渦輪增壓器的正常工作，對(duì)它的正確使用和維護(hù)十分重要。渦輪增壓汽油機(jī)在使用中的注意事項(xiàng)主要有以下幾點(diǎn)：發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，不能立即起步或猛轟油門。一般要怠速運(yùn)轉(zhuǎn)3分鐘，特別是在冬季，至少需要熱車5min 以上，以使機(jī)油溫度升高，流動(dòng)性能變好，在增壓器轉(zhuǎn)子高速運(yùn)轉(zhuǎn)之前讓潤滑油充分潤滑轉(zhuǎn)子軸承。同時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)剛起動(dòng)后，由于機(jī)油溫度低、粘度大，如猛轟油門，會(huì)使機(jī)油壓力過高而損壞增壓器油封。
渦輪增壓器常見的故障：軸承損壞，現(xiàn)象：增壓器軸承損壞，發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降，機(jī)油消耗高，冒黑煙，嚴(yán)重時(shí)增壓器不能工作。原因：潤滑油壓力和流量不足。增壓器軸頸和止推軸承的潤滑油供應(yīng)不足；使轉(zhuǎn)子軸頸和軸承間保持浮動(dòng)的潤滑油不足； 增壓器已高速運(yùn)轉(zhuǎn)，而潤滑油未及時(shí)供給。雜物或泥沙進(jìn)入潤滑系統(tǒng)。機(jī)油氧化變質(zhì)：柴機(jī)油過熱，從活塞與缸壁間竄過的燃?xì)膺^多；冷卻水漏入機(jī)油中；機(jī)油選用不當(dāng)，以及沒有按規(guī)定定期更換機(jī)油。處理方法：檢查潤滑油壓力是否正常，機(jī)油量是否符合要求。按規(guī)定要求，定期更換潤滑油，并保證潤滑油清潔。嚴(yán)格按規(guī)定要求，使用潤滑油，不得混用。應(yīng)避免發(fā)動(dòng)機(jī)在高溫情況下工作，保持發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作溫度。機(jī)械增壓是利用發(fā)動(dòng)機(jī)本身的動(dòng)力，來帶動(dòng)一個(gè)壓氣機(jī)，進(jìn)行增壓。
廢氣渦輪增壓：利用發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣能量驅(qū)動(dòng)渦輪增壓器，稱為廢氣渦輪增壓（簡稱渦輪增壓），如圖所示是廢氣渦輪增壓系統(tǒng)。廢氣渦輪增壓的特點(diǎn)是在渦輪增壓器和發(fā)動(dòng)機(jī)之間沒有機(jī)械連接。它們之間靠氣路相通。因?yàn)閴簹鈾C(jī)消耗的功是渦輪從廢氣中回收的一部分能量，所以渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)不可以增加發(fā)動(dòng)機(jī)的功率，而且可以提高其熱效率，降低燃油消耗率。如果在轎車尾部看到Turbo或者T的標(biāo)識(shí)，即表明該車采用的發(fā)動(dòng)機(jī)是渦輪增壓的。渦輪增壓器實(shí)際上是臺(tái)空氣壓縮機(jī)，它是利用發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣慣性推動(dòng)渦輪，渦輪又帶動(dòng)同軸的葉輪壓縮由空氣濾清器管道送來的空氣，使空氣增壓后進(jìn)入氣缸。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速提高，廢氣排出速度與渦輪轉(zhuǎn)速也同步提高，葉輪就壓縮更多的空氣進(jìn)入氣缸，空氣的壓力和密度增大可以燃燒更多的燃油，相應(yīng)增加油量和調(diào)整一下發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，就可以增加發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率。增壓器一般采用離心式或羅茨壓氣機(jī)，個(gè)別的采用螺桿式壓氣機(jī)。賓利添越渦輪增壓器
汽油機(jī)是點(diǎn)燃式點(diǎn)火，。因此，還要有爆燃檢測(cè)及控制機(jī)構(gòu)，隨時(shí)調(diào)整點(diǎn)火提前角。沃爾沃D7E渦輪增壓器
渦輪流通部分起作用的共有三處截面，即渦輪進(jìn)氣截面、蝸殼出口環(huán)形截面以及葉輪出口截面。其中葉輪出口截面處調(diào)節(jié)因?qū)崿F(xiàn)起來較為復(fù)雜且易造成較大損失，調(diào)節(jié)效果不如前兩者，故一般不予考慮?；诖丝勺儨u輪增壓器有兩種結(jié)構(gòu)，即可動(dòng)舌片增壓結(jié)構(gòu)和可變噴嘴增壓結(jié)構(gòu)。對(duì)于無葉徑流式渦輪機(jī)，采用可動(dòng)舌片增壓結(jié)構(gòu)。如圖3所示，在渦輪進(jìn)氣截面后加擺動(dòng)舌片，通過舌片的擺動(dòng)，改變蝸殼的面徑比A/R值，對(duì)進(jìn)氣量進(jìn)行調(diào)節(jié)。在發(fā)動(dòng)機(jī)低速時(shí)，減小A/R值，提高渦輪轉(zhuǎn)速，增加進(jìn)氣壓力；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較高時(shí)，增加A/R值，提高進(jìn)氣量，保證發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出。沃爾沃D7E渦輪增壓器
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