廢氣渦輪增壓器的原理是什么

廢氣渦輪增壓器主要由渦輪機(jī)和壓氣機(jī)等構(gòu)成 ，原理是利用發(fā)動機(jī)排出的廢氣能量來實(shí)現(xiàn)增壓 。

渦輪機(jī)部分，包括固定噴嘴環(huán)、旋轉(zhuǎn)葉輪和渦輪殼。發(fā)動機(jī)工作排出的廢氣，被引入渦輪機(jī)。廢氣在通過噴嘴環(huán)時，由于噴嘴環(huán)的收縮作用，廢氣壓力和溫度下降，但速度提高，動能增加。這股高速的廢氣流就會以一定角度高速沖擊渦輪機(jī)的旋轉(zhuǎn)葉輪，讓渦輪機(jī)開始旋轉(zhuǎn)。在一些小型渦輪增壓器里，為減小體積等，會取消噴嘴環(huán)，由渦輪殼體發(fā)揮噴嘴環(huán)功能。而且渦輪的葉輪和壓縮機(jī)的工作輪共用一個旋轉(zhuǎn)軸，這個旋轉(zhuǎn)軸及相連部分構(gòu)成轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子由徑向軸承和軸向推力軸承支撐 。

壓氣機(jī)部分，由進(jìn)氣道、工作輪、擴(kuò)壓器和出氣蝸殼組成。渦輪機(jī)旋轉(zhuǎn)后，會帶動與之同軸的壓氣機(jī)工作。進(jìn)氣道先引導(dǎo)空氣進(jìn)入壓氣機(jī)，工作輪在渦輪機(jī)帶動下高速旋轉(zhuǎn)，對空氣進(jìn)行壓縮。壓縮后的空氣進(jìn)入擴(kuò)壓器，擴(kuò)壓器將空氣減速增壓，最后由出氣蝸殼引導(dǎo)至發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)。

發(fā)動機(jī)排出的廢氣驅(qū)動渦輪機(jī)葉輪旋轉(zhuǎn)，渦輪機(jī)葉輪與壓氣機(jī)葉輪通過增壓器軸剛性連接，也就帶動了壓氣機(jī)葉輪一起高速旋轉(zhuǎn)。壓氣機(jī)葉輪高速旋轉(zhuǎn)使得發(fā)動機(jī)進(jìn)氣管內(nèi)的氣壓升高，達(dá)到增壓效果。在進(jìn)氣過程中，空氣受到較大壓力，更多、密度更大的空氣進(jìn)入氣缸。這樣進(jìn)入氣缸的空氣壓力和密度增大，就能燃燒更多的燃料。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。

廢氣渦輪增壓器根據(jù)所用渦輪不同，分為徑流式和軸流式。徑流式適用于中小功率內(nèi)燃機(jī)，軸流式適用于大型柴油機(jī) 。還可根據(jù)增壓器數(shù)量分為單級增壓和雙級復(fù)合增壓，普通車型常用單級增壓，雙級增壓主要用于大排量車用柴油機(jī) 。并且根據(jù)兩個增壓器連接方式不同，雙級增壓又分直列雙級復(fù)合增壓和并列雙級復(fù)合增壓兩種系統(tǒng)。

（圖/文/攝：太平洋汽車 整理于互聯(lián)網(wǎng)）