渦輪增壓器配件最早的渦輪增壓器用于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里面,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,由于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于最佳狀態,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,其實并不復雜,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。然后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,最后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。
強制性增壓后,汽油機壓縮和燃燒時的溫度和壓力都會增加,爆燃傾向增加。另外,汽油機排氣溫度比柴油機高,而且不宜采用增大氣門重疊角(進、氣排門同時開啟的時間)方式來加強排氣的降溫,降低壓縮比又會造成燃燒不充分。還有,汽油機的轉速比柴油機高,空氣流量變化大,很容易造成渦輪增壓器反應滯后。針對汽油機使用渦輪增壓器出現的一系列問題,工程師有針對性地一一做了改進,使汽油機也能用上廢氣渦輪增壓器。
渦輪增壓的主要作用就是提高發動機進氣量,從而提高發動機的功率和扭矩,讓車子更有勁。一臺發動機裝上渦輪增壓器后,其最大功率與未裝增壓器的時候相比可以增加40%甚至更高。這樣也就意味著同樣一臺的發動機在經過增壓之后能夠輸出更大的功率。就拿我們最常見的1.8T渦輪增壓發動機來說,經過增壓之后,動力可以達到2.4L發動機的水平,但是耗油量卻并不比1.8L發動機高多少,在另外一個層面上來說就是提高燃油經濟性和降低尾氣排放。