汽車渦輪增壓器是如何工作的?
汽車渦輪增壓器是利用發(fā)動(dòng)機(jī)排出廢氣的能量推動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn),進(jìn)而帶動(dòng)同軸葉輪壓縮空氣,增加發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量以提升動(dòng)力的裝置。具體而言,發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)廢氣排出推動(dòng)渦輪,渦輪帶動(dòng)葉輪將空氣壓縮送入進(jìn)氣管。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速加快,廢氣排出和渦輪轉(zhuǎn)速提升,葉輪壓縮更多空氣進(jìn)入氣缸,使燃燒更充分,功率增加??傊瑴u輪增壓器通過巧妙利用廢氣能量實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)性能提升 。
渦輪增壓器主要由離心式壓氣機(jī)、徑流式渦輪機(jī)及中間體三大部分組成。徑流式渦輪機(jī)猶如一位能量收集大師,它由蝸殼等部件構(gòu)成,其任務(wù)是將發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣能量精準(zhǔn)地轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械功。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣洶涌地沖進(jìn)渦輪機(jī)的蝸殼時(shí),強(qiáng)大的氣流推動(dòng)渦輪機(jī)葉輪高速旋轉(zhuǎn),這個(gè)過程就像是一場(chǎng)力量與速度的交接儀式,廢氣的能量在這一刻被高效利用起來。
而離心式壓氣機(jī)則像是一位空氣的“塑形師”,它由進(jìn)氣道等組成。在渦輪機(jī)葉輪旋轉(zhuǎn)的帶動(dòng)下,與之同軸的壓氣機(jī)葉輪也飛速轉(zhuǎn)動(dòng)??諝鈴倪M(jìn)氣道進(jìn)入,在高速旋轉(zhuǎn)的葉輪作用下,空氣獲得了巨大的能量,隨后經(jīng)過擴(kuò)壓管,完成了從動(dòng)能向壓力能的神奇轉(zhuǎn)變,被壓縮后的空氣壓力和密度大幅提升,帶著滿滿的能量沖向發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸。
渦輪機(jī)葉輪、壓氣機(jī)葉輪等共同構(gòu)成了增壓器的轉(zhuǎn)子,這個(gè)轉(zhuǎn)子以令人驚嘆的高轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn),宛如一個(gè)高速運(yùn)轉(zhuǎn)的精密機(jī)械心臟。為了確保轉(zhuǎn)子能夠平穩(wěn)、高效地運(yùn)行,增壓器采用了浮動(dòng)軸承,它就像一位溫柔的守護(hù)者,給予轉(zhuǎn)子恰到好處的支撐和保護(hù)。工作時(shí)產(chǎn)生的軸向推力則由壓氣機(jī)一側(cè)的推力軸承穩(wěn)穩(wěn)承受,保障了整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
在整個(gè)渦輪增壓器系統(tǒng)中,單渦輪增壓系統(tǒng)相對(duì)簡(jiǎn)潔,僅有一個(gè)渦輪增壓器,同時(shí)還配備進(jìn)氣旁通閥等部件,它們相互配合,確保增壓器在不同工況下都能穩(wěn)定工作。而雙渦輪增壓系統(tǒng)則更為復(fù)雜且高效,兩個(gè)渦輪增壓器并列布置在排氣管中,分組驅(qū)動(dòng),并且還包括中冷器等部件。中冷器就像是一個(gè)空氣的“冷卻站”,被壓縮后的高溫空氣經(jīng)過中冷器的冷卻,溫度降低,密度進(jìn)一步增大,使得進(jìn)入氣缸的空氣更加“優(yōu)質(zhì)”,為發(fā)動(dòng)機(jī)提供更強(qiáng)勁的動(dòng)力支持。
汽車渦輪增壓器就是這樣一套精密而高效的系統(tǒng),各個(gè)部件各司其職又緊密協(xié)作,在悄無聲息中為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)注入源源不斷的動(dòng)力,讓汽車在道路上能夠更加順暢、強(qiáng)勁地馳騁。
(圖/文/攝:太平洋汽車 整理于互聯(lián)網(wǎng))
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