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什么是涡轮增压

    [ 汽车之家 百科]    涡轮增压(Turbocharger),是一种利用内燃机运作转产生的废气驱动空气压缩机(Air-compressor)的技术。

    市面上的涡轮增压发动机是依靠涡轮增压器来加大发动机进气量的一种发动机,涡轮增压器(Turbo)实际上就是一个空气压缩机。它是利用发动机排出的废气作为动力来推动涡轮室内的涡轮(位于排气道内),涡轮又带动同轴的叶轮(位于进气道内),叶轮就压缩由空气滤清器管道送来的新鲜空气,再送入气缸。当发动机转速加快,废气排出速度与涡轮转速也同步加快,空气压缩程度就得以加大,发动机的进气量就相应地得到增加,就可以增加发动机的输出功率了。

涡轮增压器(Turbocharger)的机构与工作原理

    涡轮增压由发动机的排出的废气驱动。涡轮由两部分组成,一是新鲜空气增压端(压缩泵轮)、另一部分为废气驱动端(废气涡轮),两端各有一个叶轮,在同一轴上的两边涡轮之间还有一个泄压触发器(Wastegate)设在废气涡轮那边,当压缩涡轮压力过大,压力便会推动触发器将废气涡轮的阀门打开,降低气压,以防止增压过度。

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    涡轮轮轴的支承为轴套轴套里边的轴承设计可以分为滚珠轴承和浮动轴承。涡轮增压器叶轮的旋转动力来自于废气。废气带动涡轮,在涡轮的另一边,叶片压缩空气。涡轮增压器壳体为镍、铬和硅合金材料,轴为铬和钼合金材料。更重要的是,涡轮增压器是在高温、高速条件下工作的,为保证其正常工作,在涡轮增压器中通入了机油和冷却液,以保证有效的润滑和冷却,改善工作条件。

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    发动机排出的具有高温和一定的压力的废气进入增压器中,推动轴的叶轮以每分钟高达数万甚至几十万转的高速度旋转,怠速时,叶轮转速为12000转/分,当全负荷时,叶轮转速可超过135000转/分,普通的轴承是无法承受如此高速而产生的高温和磨损的,所以在涡轮增压系统里边机油的润滑和冷却作用至关重要。柴油发动机也有不少装配涡轮增压系统的,而且柴油发动机的最大增压值普遍比汽油发动机的最大值高。也正是为了涡轮增压器良好的散热需要,一般装有涡轮增压器的车辆要求熄火前怠速运行片刻。

涡轮增压与机械增压的区别

    涡轮增压(Turbocharger)与机械增压(Supercharger)是进气增压的两种不同方式,主要的不同在于增压器的驱动方式。最早的增压器全部都是机械增压,在刚发明时被称超级增压器(Supercharger),后来涡轮增压发明之后为了区别两者。起初涡轮增压器被称为Turbo Supercharger,机械增压则被称为Mechanical Supercharger,久而久之,两者就分别被简化为Turbocharger与Supercharger了。德国人由于德语的关系把机械增压叫做Kompressor。

涡轮增压器的A/R值

    A/R值在改装市场的涡轮增压器销售册上常有标明,用以表达涡轮的特性,A是Area(面积)的意思,指的是叶片涡轮接受废气的侧入口最窄处的横截面积,R是Radius(半径),指的是A(横截面积)的中心点与涡轮本体中心点的距离,面积与两中心点距离的比值,就是A/R值。

    A/R值越小,表示入口相对较小而涡轮叶片的起动惯性低,流速相对高,低转反应比较好,涡轮迟滞效应不明显。反之,A/R值越大入口较大,叶片惯性高,低转反应比较迟钝,涡轮迟滞较明显,但在高转时表现则刚烈得多。简单而言,较注重高转功率输出的涡轮,A/R值可以达到0.7左右,而注重低转扭力输出的涡轮,A/R值大约为0.2。保时捷的VTG可变涡轮几何叶片技术则是通过改变涡轮的A/R值达到不同的涡轮特性。(文/图 汽车之家)

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