渦輪增壓器的結構和原理是什么
渦輪增壓器結構主要包含以下這些部分。
渦輪機利用廢氣能量驅動旋轉,通常由耐高溫材料制成,因為要承受廢氣的高溫。
壓縮機負責壓縮空氣并送入發動機,能將空氣壓縮至更高壓力,在有限氣缸容積內提供更多氧氣支持高效燃燒 。
軸承系統支撐渦輪機和壓縮機的旋轉,是關鍵支撐結構,要在高速旋轉時保持穩定和耐用。
廢氣旁通閥控制廢氣流量,調節渦輪壓力,在發動機不需要全功率輸出時,分流部分廢氣降低渦輪機轉速,減少增壓壓力,保護發動機和渦輪增壓器。
冷卻系統負責散熱,保護渦輪增壓器在長時間高負荷工作下不過熱,通過它能有效散發工作時產生的熱量,確保穩定可靠工作。
渦輪增壓器還有中間體,里面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。
渦輪和泵輪裝配在同一根軸上,通過兩個浮動軸承分別安裝于渦輪殼體和壓縮殼體內。
離心式壓縮機由進口、壓縮機葉輪、無葉擴壓器和壓縮機蝸殼組成,空氣經進氣口進入葉輪,在離心力作用下從葉輪中心流向外圍再進入擴壓器,動能轉化為壓力能。
徑流式渦輪由蝸殼、噴嘴、葉輪和出氣口組成,發動機廢氣通過蝸殼引入葉片噴嘴,減壓、冷卻、加速和膨脹后沖擊葉輪做功。
另外還有廢氣旁通閥、進氣旁通閥等輔助控制元件。
渦輪增壓器原理是利用發動機排出的廢氣慣性沖力推動渦輪室內的渦輪,渦輪與同軸的葉輪相連。
當廢氣流經渦輪機時,廢氣的動能轉化為機械能,驅動渦輪機高速旋轉,這一旋轉動力傳遞給壓縮機。
壓縮機將空氣壓縮后送入發動機氣缸,提高氣缸內的空氣密度和氧氣含量,讓燃油燃燒更加充分,實現發動機功率的提升。
當發動機轉速增大,廢氣排出速度與渦輪轉速同步增加,葉輪就壓縮更多空氣進入氣缸,空氣壓力和密度增大,可燃燒更多燃料,相應增加燃料量和調整發動機轉速,就能增加發動機輸出功率 。
(圖/文/攝:太平洋汽車 整理于互聯網)
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