渦輪增壓器介紹

渦輪增壓器實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)動機(jī)排出的廢氣慣性沖力來推動渦輪室內(nèi)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(jìn)入氣缸。當(dāng)發(fā)動機(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)動機(jī)的轉(zhuǎn)速，就可以增加發(fā)動機(jī)的輸出功率了。

增壓器分類

最常見的發(fā)動機(jī)增壓系統(tǒng)有機(jī)械增壓與廢氣渦輪增壓兩種。

機(jī)械增壓

機(jī)械增壓和廢氣渦輪增壓的目的都是一樣的，但是他們的原理卻不同，機(jī)械增壓裝置通過皮帶與曲軸相連，靠曲軸輸出的轉(zhuǎn)速帶動渦輪來壓縮氣體，這樣的好處是渦輪與發(fā)動機(jī)同步，不存在時滯問題，而缺點就是當(dāng)轉(zhuǎn)速過高時，渦輪消耗的功率就不可不記了，對發(fā)動機(jī)輸出功率影響也較大。所以此技術(shù)不適用于小排量低功率發(fā)動機(jī)。

技術(shù)改進(jìn)

目前，針對廢氣渦輪增壓的延遲問題，寶馬的單渦輪雙渦管技術(shù)能夠減少渦輪時滯，但并不能解決這個問題，我們來看看原理。

單渦輪雙渦管名副其實，就是一個廢氣渦輪增壓器，由兩根渦輪排氣管將增壓的氣體分別配送給不同的氣缸，這樣一來既沒有雙渦輪的那種互相干擾的情況發(fā)生，又增加了氣體流動效率，是的渦輪能夠更加迅速的做出反應(yīng)達(dá)到效果。

說到這里，要說說渦輪增壓的實用性了，之前已經(jīng)說了渦輪增壓的時滯問題，當(dāng)然也就是在低轉(zhuǎn)速時候渦輪是不啟動的，對于擁堵路段來說其實渦輪的意義遠(yuǎn)不如機(jī)械增壓來的實惠，而長跑高速的時候渦輪增壓則是個完美的助手，在特殊情況下，比如越野路段，渦輪增壓是不適用的，要不然怎么看不到j(luò)eep和路虎大量使用渦輪增壓呢，他們強(qiáng)調(diào)低速高扭，但是這些特性并不能在渦輪增壓發(fā)動機(jī)上面展現(xiàn)出來，所以，渦輪增壓固然是個對環(huán)保對性能都能做出貢獻(xiàn)的裝置，但它卻不能替代傳統(tǒng)的自然吸氣發(fā)動機(jī)，畢竟發(fā)揮它的特性也是需要條件的。

渦輪增壓器的作用

所謂進(jìn)氣渦輪增壓就是將進(jìn)入氣缸前的新鮮空氣預(yù)先通過渦輪機(jī)進(jìn)行壓縮，然后以高密度送入氣缸，以相對的高壓參與燃燒。進(jìn)入氣缸的空氣壓力越大，充量越多，與其混合的燃料燃燒就越充分，利用率也越高，一般比沒有安裝增壓系統(tǒng)的發(fā)動機(jī)增加40%左右的功率。

進(jìn)氣渦輪增壓裝置是如何將一臺發(fā)動機(jī)變成一只“野獸”的呢？先看看它的結(jié)構(gòu)。增壓器由一對彼此密封的同軸葉輪組成，在排氣道中的葉輪叫渦輪機(jī)葉輪，在進(jìn)氣道中的葉輪叫壓縮機(jī)葉輪，兩個葉輪通過一根軸相連。工作時，發(fā)動機(jī)排出的廢氣推動渦輪機(jī)葉輪，以最高20萬轉(zhuǎn)／分鐘的速度急速飛轉(zhuǎn)，與同軸的壓縮機(jī)葉輪在進(jìn)氣道中同步轉(zhuǎn)動，使進(jìn)氣壓力上升，提高了進(jìn)入新鮮空氣的沖量，充分與燃料混合后燃燒，發(fā)動機(jī)的功率和扭矩由此大大提升。

在空氣稀薄的高原地區(qū)，空氣密度對發(fā)動機(jī)性能影響很大，海拔高度每升高1000米時，發(fā)動機(jī)功率會下降8%到10%左右，油耗增加4%到5%左右。如果使用進(jìn)氣增壓器，就可減少對發(fā)動機(jī)性能的負(fù)面影響。而且增壓器消耗的功率是由發(fā)動機(jī)排出的廢氣提供的，并不消耗發(fā)動機(jī)輸出的有效功率。

發(fā)動機(jī)進(jìn)氣渦輪增壓雖然可以將發(fā)動機(jī)的動力潛能發(fā)揮得淋漓盡致，但由于它結(jié)構(gòu)精密，維護(hù)與維修所需的水平相對高，還有可觀的成本，目前的應(yīng)用并不很普遍。