渦輪增壓原理是什么
渦輪增壓的原理是利用發(fā)動機排出的廢氣慣性沖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。當發(fā)動機轉速增大,廢氣排出速度與渦輪轉速也同步增加,葉輪就壓縮更多的空氣進入氣缸,空氣的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(fā)動機的轉速,就可以增加發(fā)動機的輸出功率。
具體來說,渦輪增壓器由渦輪和壓氣機兩個主要部分組成。渦輪與發(fā)動機的排氣管相連,排氣氣流通過時使渦輪轉動。壓氣機與進氣管相連,被渦輪軸帶動旋轉,壓縮進入的空氣,提高進氣密度和壓力,將增壓的空氣輸送到發(fā)動機中燃燒。
目前渦輪增壓技術不斷發(fā)展,有多種相關技術。比如雙渦輪增壓技術,采用兩個獨立的渦輪增壓器,發(fā)動機啟動工作時,達到轉數(shù)要求就會帶動雙渦輪增壓器工作,共同作用于壓縮更多的空氣進入氣缸,更大程度增加空氣密度,達到更明顯的動力提升效果。在發(fā)動機未達到轉數(shù)時,只有一個渦輪增壓器參與工作。
還有渦輪增壓葉片幾何技術,當發(fā)動機低數(shù)轉動時,排氣量明顯減少達不到推動葉片所需的動力。這時可變導流板角度變小,氣流通過空間變小增大流速近而推動葉片。當發(fā)動機轉數(shù)高的時候,氣體流量增大,導流板角度變大,使渦輪最大程度增壓。
雙增壓技術將渦輪增壓和機械增壓結合,發(fā)動機低速運行下,主要由機械增壓器工作提供壓力。當發(fā)動機轉數(shù)接近 1500r/min,渦輪增壓器開始發(fā)力,與機械增壓器共同加壓,為發(fā)動機提供更多的輸出功率。當發(fā)動機轉速繼續(xù)提高時,渦輪增壓器增壓效果越發(fā)明顯,機械增壓器增壓效果開始逐步減弱。發(fā)動機轉數(shù)超過 3000r/min 時,機械增壓器停止工作,提升發(fā)動機功率所需壓力完全由渦輪增壓器提供。
中間冷卻技術是因為渦輪增壓在增加空氣密度的同時會使空氣溫度升高,柴油機中間冷卻技術分為柴油機冷卻水對中冷器進行冷卻和外界空氣冷卻兩種,大多利用空氣冷卻式。中間冷卻技術尺度很難把握,需要和渦輪增壓進行合理搭配。
總之,渦輪增壓技術極大提高了發(fā)動機功率,提高了燃油經濟性,降低了尾氣排放。
(圖/文/攝:太平洋汽車 整理于互聯(lián)網)
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