渦輪增壓技術,它的最大轉速可以達到多少?
汽車上的渦輪增壓器工作時,要承受發(fā)動機排出的高溫高壓廢氣的沖擊。汽輪機的轉速一般在幾萬轉以上,最高可達每分鐘20萬轉,溫度高達900-1000℃。增壓器在這么高的工作溫度和轉速下是如何潤滑和冷卻的?渦輪增壓器的運動部件,也是核心部件渦輪葉輪、壓縮機葉輪和轉子軸,與渦輪增壓器殼體有高速相對運動,這是普通軸承無法承受的,所以渦輪增壓器的軸承是特殊的浮動軸承。它實際上是套在軸和殼體上的銅環(huán),環(huán)與軸之間、環(huán)與軸承座之間都有間隙。發(fā)動機工作時,在油壓的作用下,這些部位形成雙層油膜,轉子實際上是浮在油膜上,高速旋轉。
增壓器如果潤滑和冷卻不好,會造成軸承的異常磨損,大大縮短軸承的使用壽命,增加轉子與機殼之間的間隙,部分機油會從這部分進入進氣管或排氣管,造成嚴重的機油燃燒故障;另外散熱不好會導致機油結焦或積碳,進一步損壞增壓器的密封和潤滑,加重磨損,最終導致增壓器漏油或異響,甚至嚴重卡鉆。為了冷卻和潤滑渦輪增壓器,專門從發(fā)動機潤滑系統(tǒng)的主油道分出一根油管,使機油從渦輪增壓器中間體上方的進油口進入,從中間體下方的油口流出,對渦輪增壓器轉子和軸承進行潤滑和冷卻。為了保證良好的潤滑和冷卻效果,這部分機油的流量非常快,而且流量比較大。
由于增壓器特殊的冷卻潤滑方式,對增壓器的使用有一定的要求,如冷啟動后不能立即高速運轉,不能長時間怠速運轉,長時間重載運轉后不能立即關閉發(fā)動機,關閉發(fā)動機前不能猛敲油門等。此外,渦輪增壓器必須使用高質量的全合成機油,以防止機油在高溫下潤滑不良或結焦。更換渦輪增壓器時,應該向渦輪增壓器中注入一定量的機油,以防止渦輪增壓器在發(fā)動機起動時沒有潤滑就燃燒。渦輪增壓發(fā)動機不同于自吸發(fā)動機。自吸式發(fā)動機的扭矩值隨著轉速的增加而逐漸增大。但是由于渦輪增壓器的原因,渦輪增壓發(fā)動機的最大扭矩轉速在一個范圍內。
車輛以一定速度行駛時,車輛的阻力值Ff是確定的,車輛的加速能力主要由發(fā)動機的輸出扭矩決定。既然渦輪增壓發(fā)動機可以在1500~4500轉/分達到最高扭矩,為什么發(fā)動機要發(fā)展到4500轉/分以上的轉速?車輛的加速能力和整體功率水平不僅與發(fā)動機轉速有關,還與傳動比有關。如果車輛升檔,傳動比減小,雖然發(fā)動機的輸出扭矩增大,但傳遞到車輪的扭矩仍然減小,車輛的加速能力自然不會很好。發(fā)動機轉速在4500轉/分以上,主要影響車輛的極限加速能力。