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汽車上的渦輪增壓器靠什麼驅動

發布時間:2022-05-08 13:41:33

㈠ 汽車渦輪增壓的工作原理是什麼

渦輪增壓裝置其實就是一種空氣壓縮機,通過壓縮空氣來增加發動機的進氣量,一般來說,渦輪增壓都是利用發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,使之增壓進入汽缸。當發動機轉速增快,廢氣排出速度與渦輪轉速也同步增快,葉輪就壓縮更多的空氣進入汽缸,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一下發動機的轉速,就可以增加發動機的輸出功率了。

渦輪增壓裝置主要是由渦輪室和增壓器組成。首先是渦輪室的進氣口與發動機排氣歧管相連,排氣口則接在排氣管上。然後增壓器的進氣口與空氣濾清器管道相連,排氣口接在進氣歧管上,最後渦輪和葉輪分別裝在渦輪室和增壓器內,二者同軸剛性聯接。這樣一個整體的渦輪增壓裝置就做好,發動機就好像電腦CPU一樣被「超頻」了。

常見渦輪增壓可分為四種:機械增壓系統,氣波增壓系統,廢氣渦輪增壓系統,復合增壓系統。


㈡ 汽車氣波增壓的工作原理

對於2.0T的汽車而言,大家都知道2.0代表排氣量,T代表渦輪增壓,若是再詳細問排氣量是什麼?渦輪增壓原理是什麼?相信很多人又說不上來,前期文章我們講解了排量的含義,這篇文章主要講解一下渦輪增壓器的分類、工作原理和結構,供大家參考!

廢氣渦輪增壓兩種基本方式:

等壓增壓

柴油機所有氣缸的排氣管都連接於一根粗大的排氣總管,排氣總管再與廢氣渦輪連接。這樣,排氣總管實際上還起了穩壓箱的作用,盡管各氣缸輪流排氣,但進入渦輪時氣體壓力的波動不大。

脈沖增壓

將渦輪增壓器盡量靠近氣缸,並把柴油機各缸的排氣支管做得短而細,總之使排氣管容積盡可能小些。每根排氣支管只與部分噴咀環接通,即所謂「部分進氣」。這種系統工作時,排氣管中形成脈沖壓力波,進入渦輪的廢氣壓力和速度都是變化的,所以稱為脈沖渦輪增壓。

脈沖渦輪由於間歇進氣、部分進氣,其葉輪葉片容易發生較強的共振,在葉片根部產生較大的附加應力。等壓渦輪葉片振動則小得多。為了有效地利用廢氣的脈沖動能,脈沖增壓對排氣系統的布置、構造和加工等都有較嚴格的要求。如要求排氣管盡量短而細、光滑且彎頭少。因此脈沖增壓對氣口、管道的清潔程度較敏感。脈沖增壓的渦輪離排氣閥很近,燃氣中的燃燒產物較容易污損渦輪,所以其維護管理工作量較大。


多脈沖增壓

多脈沖增壓的原理和脈沖轉換增壓相似。它將排氣不重疊的氣缸連接到一根細的排氣支管上,每一根排氣支管通入一個收縮管,各收縮管合成一束,形成一個花瓣形多孔漸縮錐形管與帶喉口的混合管相連接,各收縮管相互起引射作用,最後進入渦輪增壓器,實現全周進氣,提高了渦輪效率。它適用於高、中速機,氣缸數不受限制。


模件式單排氣總管增壓

模件式單排氣總管增壓包括模件式脈沖轉換(MPC)增壓、單管排氣系統(SPES)等,它們工作原理類似,近年來發展迅速。其外表有些象等壓增壓,只是排氣總管為組合式而且細得多,性能比多脈沖增壓方式更好。MPC增壓方式每個缸的排氣出口均裝有一個模件式脈沖轉換器。排氣出了排氣閥,很快充滿短小的排氣支管,減少了超臨界階段閥出口處的節流損失。而且支管與總管之間由於相互引射,起了良好的動力隔離作用。

廢氣渦輪增壓器工作原理

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沖擊力來推動渦輪室的渦輪,渦輪又帶動同軸的葉輪,葉輪壓送由空氣濾器管道送來的空氣,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,相應增壓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。

所以這要分兩部分講解,一是廢氣端的軸流式渦輪的工作原理,二是壓氣端的離心式壓氣機的工作原理。

軸流式渦輪的工作原理

軸流式渦輪的主要工作元件是固定的噴咀環和旋轉的葉輪,它們組成渦輪的一個級。廢氣渦輪增壓器一般均用單級渦輪。噴咀環的通道呈收縮形狀,葉輪葉片間的通道也是收縮形的。當廢氣流過噴咀環時,其壓力和溫度下降為,而速度從增加。在噴咀中,廢氣的部分內能變成動能。由於葉輪在高速氣流作用下旋轉並作機械功,故氣流的絕對速度下降。氣流在彎曲而漸縮的葉輪葉片間通道中轉彎(沖動作用)和膨脹相對速度提高(反動作用),使葉片凹面上壓力提高,凸面上壓力降低。作用在葉片表面上壓力的合力形成了帶動葉輪旋轉作功的力矩。

離心式壓氣機工作原理

利用高速旋轉的葉片給空氣作功以提高空氣壓力的部件。壓氣機葉輪葉片的前端部分呈彎曲狀稱為導輪,起作用是將氣體無沖擊的導入工作葉輪,減小氣流沖擊損失。小型增壓器的壓氣機葉輪一般將導輪與工作葉輪製成一體。壓氣機的葉輪出口有擴壓器,使氣體在葉輪中獲得的動能盡可能多地轉化為壓力。擴壓器分為葉片式和縫隙式兩種。壓氣機的外殼有氣流的進口和出口。進口一般呈軸向布置,流道略呈漸縮,以減小進氣阻力。出口一般設計成流道沿圓周漸擴的蝸殼狀,使高速氣流在那裡繼續擴壓,提高增壓器的總效率。

廢氣渦輪增壓器結構

廢氣渦輪增壓器結構型式很多,但它們之間存在一些共同點,一般由徑流式渦輪、離心式壓氣機及帶有支承裝置、密封裝置、潤滑和冷卻裝置的中間殼等組成。


下圖為ABB公司VTR454型廢氣渦輪增壓器。從圖上可看出,渦輪增壓器是由右邊的軸流式渦輪和左邊的離心式壓氣機組成。壓氣機葉輪與渦輪葉輪裝在一根軸上,構成渦輪增壓器的轉子,它由兩端的滾動軸承16和23支承。柴油機廢氣首先進入渦輪進氣殼18,流經噴咀環19、葉輪葉片20後由排氣殼7的出口排出。新鮮空氣則經消音濾清器1吸入,流經進氣殼2、壓氣機葉輪22以及擴壓器5後匯集到出氣蝸殼4,再由出氣蝸殼出口排出。

㈢ 汽車機械增壓是什麼原理

所謂機械增壓,就是利用發動機的動力來帶動一個羅茲壓氣機,通過發動機本身的動力來壓縮空氣。它跟空調壓縮機很相似。
它的工作原理與發動機機油泵、水泵有些類似,也是與發動機動力相連,只不過壓縮的是空氣而已。由於它是由發動機來帶動的,所以只要發動機在運轉,它就可以壓縮空氣進行工作。
而廢氣渦輪增壓系統是靠排出的廢氣的動力來推動增壓器的扇葉,從而使增壓器進行工作的。這個增壓器的轉速通常能接近10萬轉/分鍾。所以用廢氣流推動扇葉由0增加到10萬轉/分鍾是需要一個相對較長的響應過程的。這也就是渦輪增壓系統的「滯後性」。而機械增壓器是靠發動機通過皮帶來帶動增壓器的,故不存在這個問題。(當然,賓士S600上的雙渦輪增壓系統上就有一個質量較小的輕便小渦輪,這個小渦輪可以在發動機低速運轉時就開始壓縮空氣)
不過出於經濟性考慮,機械增壓系統的電磁離合器在怠速工況時是斷開的,也就是說怠速時增壓器不工作,但是只要踩下油門,電磁離合器就可以迅速連接發動機動力。所以機械增壓能夠給汽車帶來很好的低轉扭矩,讓起步時沖勁十足。雖然克服了渦輪增壓器遲滯的缺陷,但單機械增壓也並非完美,因為它要消耗發動力動力的。在低轉速時,由於轉速低損耗也就小,但如果處於高轉速工況,那麼這樣能量損耗是非常大的。不僅經濟性差,高轉動力性也要受到影響。這點就不如廢氣渦輪增壓系統好了。

㈣ 汽車上面的廢氣渦輪增壓系統,它有哪些作用

廢氣渦輪增壓系統是利用發動機排出廢氣的能量將進入氣缸的新鮮空氣預先進行壓縮,使發動機獲得更高的充氣效率,由於增加了壓縮空氣的量,所以允許噴入較多的燃油,使發動機在尺寸不變的條件下產生更大的功率並具有更高的燃燒效率,降低了油耗

㈤ 汽車渦輪增壓器的工作原理。

汽車渦輪增壓器的工作原理

渦輪增壓器的大概結構原理,廢氣渦輪增壓器主要由泵輪和渦輪組成,當然還有其他一些控制元件。泵輪和渦輪由一根軸相連,發動機排出的廢氣驅動泵輪,泵輪帶動渦輪旋轉,渦輪轉動後給進氣系統增壓。

增壓器安裝在發動機的排氣一側,所以增壓器的工作溫度很高,而且增壓器在工作時轉子的轉速非常高,可達到每分鍾十幾萬轉,如此高的轉速和溫度使得常見的機械滾針或滾珠軸承無法為轉子工作,因此渦輪增壓器普遍採用全浮動軸承,由機油來進行潤滑,還有冷卻液為增壓器進行冷卻。

汽油發動機不同於柴油發動機,它進入氣缸的不是空氣,而是汽油與空氣的混合氣,壓力過大容易爆燃。因此,安裝渦輪增壓器必須要避免爆燃,這里涉及兩個相關問題,一個是高溫控制,另一個是點火時間控制。

車用渦輪增壓器由離心式壓氣機和徑流式渦輪機及中間體三部分組成。增壓器軸通過兩個浮動軸承支承在中間體內。中間體內有潤滑和冷卻軸承的油道,還有防止機油漏入壓氣機或渦輪機中的密封裝置等。

(5)汽車上的渦輪增壓器靠什麼驅動擴展閱讀

優點

1、提高發動機升功率。在發動機排量不變的情況下可以通過增加進氣密度,讓發動機可以多噴油,從而提高發動機的功率,加裝增壓器後的發動機的功率及扭矩要增大20%~30%。反之在同樣的功率輸出的要求下可以降低發動機的缸徑,縮小發動機的體積和重量。

2、改善發動機的排放。渦輪增壓器發動機通過改善發動機的燃燒效率,減少發動機廢氣中顆粒物和氮氧化物等有害成分的排量。是柴油發動機達到歐二以上排放標准不可缺少的配置。

3、提供高原補償的功能。部分高海拔地區,海拔越高,空氣越稀薄,帶渦輪增壓器的發動機就可以克服因高原空氣稀薄導致的發動機的功率下降。

缺點

渦輪增壓器的缺點是滯後,即由於葉輪的慣性作用對油門驟時變化反應遲緩,使發動機延遲增加或減少輸出功率,這對於要突然加速或超車的汽車而言,瞬間會有點提不上勁的感覺。

㈥ 渦輪增壓的原理是什麼

大家可能會覺得渦輪增壓裝置非常復雜,其實並不復雜,渦輪增壓裝置主要是由渦輪室和增壓器組成。首先是渦輪室的進氣口與發動機排氣歧管相連,排氣口則接在排氣管上。然後增壓器的進氣口與空氣濾清器管道相連,排氣口接在進氣歧管上,最後渦輪和葉輪分別裝在渦輪室和增壓器內,二者同軸剛性聯接。這樣一個整體的渦輪增壓裝置就做好,你的發動機就好像電腦CPU一樣被「超頻」了。
我們平常所說的渦輪增壓裝置其實就是一種空氣壓縮機,通過壓縮空氣來增加發動機的進氣量,一般來說,渦輪增壓都是利用發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,使之增壓進入汽缸。當發動機轉速增快,廢氣排出速度與渦輪轉速也同步增快,葉輪就壓縮更多的空氣進入汽缸,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一下發動機的轉速,就可以增加發動機的輸出功率了。
(6)汽車上的渦輪增壓器靠什麼驅動擴展閱讀:
渦輪增壓器保養:
1、汽車發動機啟動之後,不能急踩加速踏板,應先怠速運轉三分鍾,這是為了使機油溫度升高,流動性能變好,從而使渦輪增壓器得到充分潤滑,然後才能提高發動機轉速,起步行駛,這點在冬天顯得尤為重要,至少需要熱車5分鍾以上。
2、發動機機油和濾清器必須保持清潔,防止雜質進入,因為渦輪增壓器的轉軸與軸套之間配合間隙很小,如果機油潤滑能力下降,就會造成渦輪增壓器的過早報廢。
3、需要按時清潔空氣濾清器,防止灰塵等雜質進入高速旋轉的壓氣葉輪,造成轉速不穩或軸套和密封件加劇磨損。
4、渦輪增壓器要經常檢查有沒有異響或者不尋常的震動,潤滑油管和接頭有沒有滲漏。
5、渦輪增壓器轉子軸承精密度很高,維修及安裝時的工作環境要求很嚴格,因此當增壓器出現故障或損壞時應到指定的維修站進行維修,而不是到普通的修理店。

㈦ 汽車的渦輪增壓是什麼工作原理

最早的渦輪增壓器用於跑車或方程式賽車上的,這樣在那些發動機排量受到限制的賽車比賽裡面,發動機就能夠獲得更大的功率。
眾所周知,發動機是靠燃料在汽缸內燃燒做功來產生功率的,由於輸入的燃料量受到吸入汽缸內空氣量的限制,因此發動機所產生的功率也會受到限制,如果發動機的運行性能已處於最佳狀態,再增加輸出功率只能通過壓縮更多的空氣進入汽缸來增加燃料量,從而提高燃燒做功能力。因此在目前的技術條件下,渦輪增壓器是唯一能使發動機在工作效率不變的情況下增加輸出功率的機械裝置。
大家可能會覺得渦輪增壓裝置非常復雜,其實並不復雜,渦輪增壓裝置主要是由渦輪室和增壓器組成。首先是渦輪室的進氣口與發動機排氣歧管相連,排氣口則接在排氣管上。然後增壓器的進氣口與空氣濾清器管道相連,排氣口接在進氣歧管上,最後渦輪和葉輪分別裝在渦輪室和增壓器內,二者同軸剛性聯接。這樣一個整體的渦輪增壓裝置就做好,你的發動機就好像電腦CPU一樣被「超頻」了。
我們平常所說的渦輪增壓裝置其實就是一種空氣壓縮機,通過壓縮空氣來增加發動機的進氣量,一般來說,渦輪增壓都是利用發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,使之增壓進入汽缸。當發動機轉速增快,廢氣排出速度與渦輪轉速也同步增快,葉輪就壓縮更多的空氣進入汽缸,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一下發動機的轉速,就可以增加發動機的輸出功率了。

㈧ 汽車渦輪增壓是什麼,干什麼用的

渦輪增壓簡稱TURBO,如果在轎車尾部看到TURBO或者T,即表明該車採用的發動機是渦輪增壓發動機。 例如大眾寶來的1.8T、帕薩特的1.8T、奧迪的2.0T等等。這些汽車的發動機工作,是靠燃料在發動機氣缸內燃燒作功,從而對外輸出功率。在發動機排量一定的情況下,若想提高發動機的輸出功率,最有效的方法就是多提供燃料燃燒。然而,向氣缸內多提供燃料容易做到,但要提供足夠量的空氣以支持燃料完全燃燒,靠傳統的發動機進氣系統是很難完成的。 就拿汽油機工作原理來說,每向氣缸裡面提供1公斤的汽油,大約需要氣缸吸入15公斤的空氣,才能保證汽油充分燃燒。然而這15公斤的空氣,其體積將是非常大的,光靠氣缸在發動機進氣過程產生的真空度,不容易將這么大體積的空氣完全吸入。因此,提高發動機吸入氣體的能力,也就是提高發動機的充氣效率就顯得尤為重要。增壓技術就是一種提高發動機進氣能力的方法。 從原理上講,它就是採用專門的壓氣機將氣體在進入氣缸前預先進行壓縮,提高進入氣缸的氣體密度,減小氣體的體積,這樣,在單位體積里,氣體的質量就大大增加了,進氣量即可滿足燃料的燃燒需要,從而達到提高發動機功率的目的。增壓過程中採用的壓氣機又叫做增壓器。 發動機的增壓方法根據驅動增壓器所用能量來源的不同,基本上可以分為三類:1.第一類是機械增壓系統,增壓器由發動機曲軸通過齒輪(或鏈條等)直接驅動。2.第二類是廢氣渦輪增壓系統,增壓器是由發動機工作時排出的廢氣帶動的。3.第三類是復合增壓系統,即在發動機上,既採用廢氣渦輪增壓器,又同時應用機械驅動式增壓器。此外還有慣性增壓、氣波增壓等其他增壓方式。

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