渦輪增壓器的結(jié)構(gòu)是如何構(gòu)成的?
渦輪增壓器主要由渦輪機、壓氣機、中間體、軸承系統(tǒng)、廢氣旁通閥以及冷卻系統(tǒng)等部分構(gòu)成。渦輪機利用廢氣能量驅(qū)動,壓氣機負(fù)責(zé)壓縮空氣送入發(fā)動機,中間體為內(nèi)部有潤滑和密封裝置,軸承系統(tǒng)支撐旋轉(zhuǎn),廢氣旁通閥調(diào)節(jié)渦輪壓力,冷卻系統(tǒng)則負(fù)責(zé)散熱。這些部件相互協(xié)作,共同保障渦輪增壓器穩(wěn)定高效地工作,為發(fā)動機性能提升助力 。
渦輪機作為渦輪增壓器的重要組成部分,通常由耐高溫材料制成,畢竟它要承受廢氣帶來的高溫考驗。它利用發(fā)動機排出的廢氣能量驅(qū)動旋轉(zhuǎn),一般由蝸殼、噴嘴、葉輪和出氣口構(gòu)成。發(fā)動機產(chǎn)生的廢氣通過蝸殼被引入葉片噴嘴,在這個過程中廢氣經(jīng)歷減壓、冷卻、加速和膨脹,之后沖擊葉輪做功,從而驅(qū)動渦輪機旋轉(zhuǎn)。
壓氣機則肩負(fù)著壓縮空氣的重任,它能將空氣壓縮至更高壓力,為發(fā)動機在有限的氣缸容積內(nèi)提供更多氧氣,以支持高效燃燒。離心式壓縮機是常見的類型,由進口、壓縮機葉輪、無葉擴壓器和壓縮機蝸殼組成??諝饨?jīng)進氣口進入葉輪,在強大的離心力作用下,從葉輪中心流向外圍,然后再進入擴壓器,在這一過程中,空氣的動能逐步轉(zhuǎn)化為壓力能,最終被壓縮的空氣送入發(fā)動機。
中間體也被稱為軸承箱,它內(nèi)部包含渦輪軸、浮動軸承、止推軸承、定套軸封等軸部件。其主要作用是支撐并保持轉(zhuǎn)子穩(wěn)定高速旋轉(zhuǎn),同時里面還有潤滑和冷卻軸承的油道,以及防止機油漏入壓氣機或渦輪機的密封裝置等,為整個渦輪增壓器的穩(wěn)定運行提供保障。
軸承系統(tǒng)是渦輪增壓器的關(guān)鍵支撐結(jié)構(gòu),由于渦輪機和壓縮機在工作時處于高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài),所以軸承系統(tǒng)要在這樣的情況下保持穩(wěn)定和耐用。渦輪和泵輪裝配在同一根軸上,并通過兩個浮動軸承分別安裝在渦輪殼體和壓縮殼體內(nèi),這些浮動軸承普遍采用機油潤滑,還有冷卻液進行冷卻,從而確保在高速運轉(zhuǎn)時能正常工作。
廢氣旁通閥在渦輪增壓器中扮演著調(diào)節(jié)渦輪壓力的重要角色。當(dāng)發(fā)動機不需要全功率輸出時,它可以控制渦殼中的閥門打開,分流部分廢氣,以此降低渦輪機的轉(zhuǎn)速,減少增壓壓力,進而保護發(fā)動機和渦輪增壓器,使其避免因壓力過大而受損。
冷卻系統(tǒng)對于渦輪增壓器來說至關(guān)重要,因為渦輪增壓器在長時間高負(fù)荷工作下會產(chǎn)生大量熱量。冷卻系統(tǒng)能夠有效散發(fā)這些熱量,防止渦輪增壓器過熱,保護其在各種工況下都能穩(wěn)定可靠地工作,保障整個系統(tǒng)的性能和壽命。
總之,渦輪增壓器的各個組成部分都有著不可替代的作用,從利用廢氣能量的渦輪機,到壓縮空氣的壓氣機,再到支撐、調(diào)節(jié)和冷卻的各個部件,它們緊密配合,共同構(gòu)成了一個精密且高效的系統(tǒng),讓發(fā)動機能夠在更優(yōu)的進氣條件下工作,提升整體性能。
(圖/文/攝:太平洋汽車 整理于互聯(lián)網(wǎng))
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