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渦輪增壓器是現(xiàn)代增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵部件。它利用發(fā)動(dòng)機(jī)排氣能量的動(dòng)力，吹動(dòng)渦輪，帶動(dòng)共軸的壓氣機(jī)輪一起高速旋轉(zhuǎn)，壓氣機(jī)將新鮮空氣壓縮后，供給發(fā)動(dòng)機(jī)工作，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)功率大幅度提高，油耗率下降，噪聲和排污減少，有效改善發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力、經(jīng)濟(jì)和環(huán)保性能。 渦輪增壓器是高效、節(jié)能、環(huán)保高科技產(chǎn)品，它與發(fā)動(dòng)機(jī)配套工作，日益廣泛應(yīng)用于汽車、工程機(jī)械、發(fā)電機(jī)組、船舶等各領(lǐng)域。 構(gòu)造 渦輪增壓器是由渦輪室和增壓器組成的機(jī)器，渦輪室進(jìn)氣口與排氣歧管相連，排氣口接在排氣管上；增壓器進(jìn)氣口與空氣濾清器管道相連，排氣口接在進(jìn)氣歧管上。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。
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5 w) j* f5 i& G$ ^; W 原理 渦輪增壓器實(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。
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0 T6 p# q3 v0 [3 i 技術(shù) 渦輪增壓器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)排氣歧管上，處在高溫，高壓和高速運(yùn)轉(zhuǎn)的工作狀況下，其工作環(huán)境非常惡劣，工作要求又比較苛刻，因此對(duì)制造的材料和加工技術(shù)都要求很高。其中制造難度最高的是支承渦輪軸運(yùn)轉(zhuǎn)的“浮式軸承”，它工作轉(zhuǎn)速可達(dá)10萬轉(zhuǎn)／分以上，加上環(huán)境溫度可達(dá)六、七百度以上，決非一般軸承所能承受，由于軸承與機(jī)體內(nèi)壁間有油液做冷卻，又稱“全浮式軸承”。 G" j2 P0 o' Y" d0 ^0 x
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缺點(diǎn) 另外渦輪增壓器雖然有協(xié)助發(fā)動(dòng)機(jī)增力的作用，但也有它的缺點(diǎn)，其中最明顯的是，“滯后響應(yīng)”，即由于葉輪的慣性作用對(duì)油門驟時(shí)變化反應(yīng)遲緩，即使經(jīng)過改良后的反應(yīng)時(shí)間也要1.7秒，使發(fā)動(dòng)機(jī)延遲增加或減少輸出功率。這對(duì)于要突然加速或超車的汽車而言，瞬間會(huì)有點(diǎn)提不上勁的感覺。
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0 x& i2 L; @. ] 改進(jìn) 但是渦輪增壓器畢竟是無本生利的事情，它是利用發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣工作的，這些廢氣的能量如果不加以利用也會(huì)白白地浪費(fèi)掉。因此，自從渦輪增壓器面世以來，人們就經(jīng)常對(duì)它進(jìn)行技術(shù)改造，例如提高加工精度，盡量減少渦輪與渦輪室內(nèi)壁的間隙，以便提高廢氣能量利用率；采用新型材料陶瓷，利用陶瓷的耐熱高，剛度強(qiáng)，重量輕的優(yōu)點(diǎn)，可以將渦輪增壓器做得更加緊湊，體積更少，而且能減少渦輪的“滯后響應(yīng)”時(shí)間。! w- l$ o% s# z1 b
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在最近30年時(shí)間里，渦輪增壓器已經(jīng)普及到許多類型的汽車上，它彌補(bǔ)了一些自然吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的先天不足，會(huì)發(fā)動(dòng)機(jī)在不改變氣缸工作容積的情況下可以提高輸出功率10%以上，因此許多汽車制造公司都采用這種增壓技術(shù)來改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率，藉以實(shí)現(xiàn)轎車的高性能化. 渦輪增壓器最早是用于跑車或方程式賽車上的，以使發(fā)動(dòng)機(jī)迸發(fā)出更大的功率。
* ^$ [2 j. f7 }* k& ?$ f 發(fā)動(dòng)機(jī)是靠燃料在汽缸內(nèi)燃燒作功來產(chǎn)生功率的，輸入的燃料量受到吸入汽缸內(nèi)空氣量的限制，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，提高燃燒作功能力。在目前的技術(shù)條件下，渦輪增壓器是惟一能使發(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。
4 e' a5 c0 D0 l% G 渦輪增壓器實(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。 * g! w3 `1 A# [6 h4 C
但是渦輪增壓器雖然有協(xié)助發(fā)動(dòng)機(jī)增力的作用，但也有它的缺點(diǎn)，其中最明顯的是，“滯后響應(yīng)”，即由于葉輪的慣性作用對(duì)油門驟時(shí)變化反應(yīng)遲緩，即使經(jīng)過改良后的反應(yīng)時(shí)間也要1．7秒，使發(fā)動(dòng)機(jī)延遲增加或減少輸出功率。這對(duì)于要突然加速或超車的汽車而言，瞬間會(huì)有點(diǎn)提不上勁的感覺。但是隨著技術(shù)的改進(jìn)，這一缺點(diǎn)正在被逐步克服。 8 S8 t5 p+ e+ d; Z5 r; R
在最近30年時(shí)間里，渦輪增壓器已經(jīng)普及到許多類型的汽車上，它彌補(bǔ)了一些自然吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的先天不足，使發(fā)動(dòng)機(jī)在不改變汽缸工作容積的情況下可以提高輸出功率10％以上，因此許多汽車制造公司都采用這種增壓技術(shù)來改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率，藉以實(shí)現(xiàn)轎車的高性能化。
發(fā)動(dòng)機(jī)是靠燃料在氣缸內(nèi)燃燒作功來產(chǎn)生功率的，輸入的燃料量受到吸入氣缸內(nèi)空氣量的限制，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)入氣缸來增加燃料量，提高燃燒作功能力。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。
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發(fā)表于 2011-1-18 11:13:56
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