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汽油柴油發(fā)電機(jī)渦輪增壓器介紹

發(fā)布時(shí)間:2017-07-21 18:55:47  發(fā)布者:奔沃集團(tuán)  點(diǎn)擊:854次



渦輪增壓器是一種利用內(nèi)燃機(jī)運(yùn)作所產(chǎn)生的廢氣驅(qū)動(dòng)之空氣壓縮機(jī)(Air-compressor)。與機(jī)械增壓器功能相若,兩者都可增加進(jìn)入內(nèi)燃機(jī)或鍋爐的空氣流量,從而令機(jī)器效率提升。常見用于汽車引擎中,透過利用排出廢氣的熱量及流量,渦輪增壓器能提升內(nèi)燃機(jī)的馬力輸出。一般車用內(nèi)燃機(jī)在加裝增壓器后重量都會(huì)增加,所用作克服慣性的能量會(huì)上升。

產(chǎn)品簡介

  一般車用內(nèi)燃機(jī)在加裝增壓器后重量都會(huì)增加,所用作克服慣性(inertia)的能量會(huì)上升。因渦輪增壓器大部份時(shí)間都是利用引擎排出之廢氣驅(qū)動(dòng),所以較由引擎曲軸(Crankshaft)驅(qū)動(dòng)之機(jī)械增壓器占優(yōu)。但因引擎于低轉(zhuǎn)運(yùn)作時(shí)廢氣流量較低,渦輪增壓器之表現(xiàn)未如理想,出現(xiàn)渦輪遲滯(Turbo-Lag)現(xiàn)象。

增壓目的

  渦輪增壓的主要作用就是提高發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量,從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和扭矩,讓車子更有勁。一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)裝上渦輪增壓器后,其最大功率與未裝增壓器的時(shí)候相比可以增加40%甚至更高。這樣也就意味著同樣一臺(tái)的發(fā)動(dòng)機(jī)在經(jīng)過增壓之后能夠產(chǎn)生更大的功率。就拿我們最常見的1.8T渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)來說,經(jīng)過增壓之后,動(dòng)力可以達(dá)到2.4L發(fā)動(dòng)機(jī)的水平,但是耗油量卻比1.8發(fā)動(dòng)機(jī)并不高多少,在另外一個(gè)層面上來說就是提高燃油經(jīng)濟(jì)性和降低尾氣排放。

負(fù)面影響

  不過在經(jīng)過了增壓之后,發(fā)動(dòng)機(jī)在工作時(shí)候的壓力和溫度都大大升高,因此發(fā)動(dòng)機(jī)壽命會(huì)比同樣排量沒有經(jīng)過增壓的發(fā)動(dòng)機(jī)要短,而且機(jī)械性能、潤滑性能都會(huì)受到影響,這樣也在一定程度上限制了渦輪增壓技術(shù)在發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用。

增壓原理

最早的渦輪增壓器用于跑車或方程式賽車上的,這樣在那些發(fā)動(dòng)機(jī)排量受到限制的賽車比賽里面,發(fā)動(dòng)機(jī)就能夠獲得更大的功率。

  眾所周知,發(fā)動(dòng)機(jī)是靠燃料在汽缸內(nèi)燃燒做功來產(chǎn)生功率的,由于輸入的燃料量受到吸入汽缸內(nèi)空氣量的限制,因此發(fā)動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的功率也會(huì)受到限制,如果發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行性能已處于最佳狀態(tài),再增加輸出功率只能通過壓縮更多的空氣進(jìn)入汽缸來增加燃料量,從而提高燃燒做功能力。因此在目前的技術(shù)條件下,渦輪增壓器是唯一能使發(fā)動(dòng)機(jī)在工作效率不變的情況下增加輸出功率的機(jī)械裝置。

大家可能會(huì)覺得渦輪增壓裝置非常復(fù)雜,其實(shí)并不復(fù)雜,渦輪增壓裝置主要是由渦輪室和增壓器組成。首先是渦輪室的進(jìn)氣口與發(fā)動(dòng)機(jī)排氣歧管相連,排氣口則接在排氣管上。然后增壓器的進(jìn)氣口與空氣濾清器管道相連,排氣口接在進(jìn)氣歧管上,最后渦輪和葉輪分別裝在渦輪室和增壓器內(nèi),二者同軸剛性聯(lián)接。這樣一個(gè)整體的渦輪增壓裝置就做好,你的發(fā)動(dòng)機(jī)就好像電腦CPU一樣被“超頻”了。

  我們平常所說的渦輪增壓裝置其實(shí)就是一種空氣壓縮機(jī),通過壓縮空氣來增加發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量,一般來說,渦輪增壓都是利用發(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)入汽缸。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增快,廢氣排出速度與渦輪轉(zhuǎn)速也同步增快,葉輪就壓縮更多的空氣進(jìn)入汽缸,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)的輸出功率了。

增壓類型

機(jī)械增壓系統(tǒng)   

  機(jī)械增壓系統(tǒng):這個(gè)裝置安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上并由皮帶與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸相連接,從發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸獲得動(dòng)力來驅(qū)動(dòng)增壓器的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),從而將空氣增壓吹到進(jìn)氣岐道里。其優(yōu)點(diǎn)是渦輪轉(zhuǎn)速和發(fā)動(dòng)機(jī)相同,因此沒有滯后現(xiàn)象,動(dòng)力輸出非常流暢。但是由于裝在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸里面,因此還是消耗了部分動(dòng)力,增壓出來的效果并不高。

氣波增壓系統(tǒng)

  氣波增壓系統(tǒng):利用高壓廢氣的脈沖氣波迫使空氣壓縮。這種系統(tǒng)增壓性能好、加速性好但是整個(gè)裝置比較笨重,不太適合安裝在體積較小的轎車?yán)锩妗?/p>

廢氣渦輪增壓系統(tǒng)

  廢氣渦輪增壓系統(tǒng):這就是我們平時(shí)最常見的渦輪增壓裝置了,增壓器與發(fā)動(dòng)機(jī)無任何機(jī)械聯(lián)系,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)速增快,廢氣排出速度與渦輪轉(zhuǎn)速也同步增快,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)增加燃料量就可以增加發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率。一般而言,加裝廢氣渦輪增壓器后的發(fā)動(dòng)機(jī)功率及扭矩要增大20%—30%。但是廢氣渦輪增壓器技術(shù)也有其必須注意的地方,那就是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。增壓器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣一側(cè),所以增壓器的工作溫度很高,而且增壓器在工作時(shí)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速非常高,可達(dá)到每分鐘十幾萬轉(zhuǎn),如此高的轉(zhuǎn)速和溫度使得常見的機(jī)械滾針或滾珠軸承無法為轉(zhuǎn)子工作,因此渦輪增壓器普遍采用全浮動(dòng)軸承,由機(jī)油來進(jìn)行潤滑,還有冷卻液為增壓器進(jìn)行冷卻。


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