廢氣渦輪增壓器的工作原理是什么

廢氣渦輪增壓器是利用發動機排出的廢氣來實現增壓的裝置。發動機工作時，排出的廢氣以一定角度高速沖擊渦輪機葉輪，驅動渦輪旋轉，由于渦輪和壓縮機葉輪固定在同一軸上，二者同速旋轉，壓縮機葉輪的高速旋轉使得發動機進氣管內的氣壓升高，實現增壓。這樣能讓更多空氣進入氣缸，使燃油充分燃燒，提高發動機性能 。

具體而言，廢氣渦輪增壓器主要由渦輪和壓縮機兩大關鍵部分組成。

渦輪是將發動機排氣能量轉化為機械功的重要裝置，它由固定噴嘴環、旋轉葉輪和渦輪殼構成。來自發動機的廢氣被引入渦輪后，首先進入固定噴嘴環。隨著噴嘴環通過面積縮小，廢氣的壓力和溫度降低，但速度卻大幅增加。這些高速廢氣流如同強大的動力源泉，迅猛地沖擊渦輪的旋轉葉輪，驅動渦輪高速運轉，之后廢氣最終排入大氣。葉輪和壓縮機工作輪共用旋轉軸構成轉子，由徑向軸承和軸向推力軸承支撐，確保整個運轉過程的穩定。

而壓縮機，又稱離心式壓縮機，由進氣口、工作輪、擴壓器和出氣口蝸殼組成。當渦輪帶動同軸的壓縮機葉輪一同高速旋轉時，空氣從進氣口被吸入壓縮機殼體。進入的空氣在高速旋轉的壓縮機葉輪作用下，被有力地甩向葉輪外緣，在這個過程中空氣的速度和壓力都得到提高。隨后，空氣進入擴壓器，在這里流速降低，但壓力進一步增加。最后，經過壓縮的空氣通過出氣口蝸殼以及進氣管，以更高的壓力進入氣缸。

值得一提的是，渦輪工作時內部壓力極高。雖然渦輪本體有釋放高壓氣體的孔，但面對持續增壓的情況，有時仍顯不足。這時，高壓氣體可通過減壓閥快速釋放，這一舉措不僅能有效保護渦輪，使其免受過高壓力的損害，還可以在一定程度上消除渦輪遲滯現象，讓增壓器的工作更加高效和穩定。

廢氣渦輪增壓器巧妙地利用發動機排出的廢氣，將廢氣的能量轉化為驅動渦輪和壓縮機的動力，實現了空氣的增壓，從而增加發動機的進氣量。這一過程使得進入氣缸的空氣壓力和密度增加，為燃油的充分燃燒創造了良好條件，進而提高了發動機的輸出功率，同時還能有效利用廢氣能量，提高發動機效率，降低燃油消耗，減少排放。它是汽車發動機技術領域中一項極為重要且精妙的發明。

（圖/文/攝：太平洋汽車 整理于互聯網）