廢氣渦輪增壓器

廢氣渦輪增壓器主要由渦輪機和壓氣機等構成。將發動機排出的廢氣引入渦輪機，利用廢氣的能量推動渦輪機旋轉，由此驅動與渦輪同軸的壓氣機實現增壓。渦輪機進氣口與發動機排氣歧管相連，排氣口則接在排氣管上；壓氣機進氣口與空氣濾清器相連，排氣口則接在進氣歧管上。

基本介紹

• 中文名：廢氣渦輪增壓器
• 外文名：Exhaust gas turbocharger
• 組成：固定的噴嘴環、旋轉的葉輪

作用

廢氣渦輪增壓器實際上是一種空氣壓縮機，通過壓縮空氣來增加進氣量。它是利用發動機排出的廢氣慣性衝力來推動渦輪室內的渦輪，渦輪又帶動同軸的葉輪，葉輪壓送由空氣濾清器管道送來的空氣，使之增壓進入氣缸。進入氣缸的空氣壓力和密度增大，可以燃燒更多的燃料，相應增加燃料量和調整發動機的轉速，就可以增加發動機的輸出功率了。

工作原理

渦輪機葉輪與壓氣機葉輪通過增壓器軸剛性連線，這部分稱作增壓器轉子。增壓器轉子通過浮動軸承（轉子高速旋轉時可保證摩擦阻力矩較小）固定在增壓器中。發動機工作時，排出的廢氣以一定角度高速衝擊渦輪機葉輪，使增壓器轉子高速旋轉（最高可達20104低轉/分鐘）。壓氣機葉輪的高速旋轉使得發動機進氣管內的氣壓升高，達到增壓效果。如此，在進氣過程中，空氣會受到較大的壓力，從而使更多的、密度更大的空氣進入氣缸。這樣，燃油就可以更加充分的燃燒，發動機的性能便更上一層樓。

類型分類

廢氣渦輪增壓器根據增壓器的數量可分為單級增壓和雙級複合增壓。普通車型常用單級增壓系統，即採用一個廢氣渦輪增壓器；而雙級增壓系統採用兩個廢氣渦輪增壓器，主要用於大排量車用柴油機。根據兩個增壓器的連線方式不同，雙級增壓方式可分為直列雙級複合增壓和並列雙級複合增壓兩種系統；根據所用渦輪不同，廢氣渦輪增壓器分為徑流式和軸流式兩種。徑流式渦輪增壓器採用徑流式渦輪和離心式壓氣機，流量較小，適用於中小功率內燃機；軸流式渦輪增壓器採用軸流式渦輪和離心式壓氣機，流量較大，適用於大型柴油機。

單渦輪增壓系統示意圖

結構組成

廢氣渦輪增壓器主要是由渦輪機和壓氣機組成。

渦輪機

渦輪機是將發動機排氣的能量轉變為機械功的裝置。由固定的噴嘴環、旋轉的葉輪和渦輪殼組成。噴嘴環與葉輪組合稱為渦輪機的級。在一些小型渦輪增壓器中，為了縮小體積、減輕重量、簡化結構，往往取消噴嘴環，渦輪殼兼具噴嘴環的作用，這稱為無葉渦輪殼。

渦輪機的葉輪和壓氣機的工作輪共用一根轉動軸，三者組成轉子。轉子由徑向軸承和軸向止推軸承支承。由於轉子的轉速很高，必須嚴格檢查其動平衡和適當選擇軸承類型才能保證渦輪增壓器可靠工作。

壓氣機

又稱離心壓縮機，由進氣道、工作輪、擴壓器和出氣蝸殼組成。在小型渦輪增壓器中，進氣道和出氣蝸殼布置在同一殼體上，稱為壓氣機殼。擴壓器又分為有葉擴壓器和無葉擴壓器。