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渦輪增壓器的原理是什么?
首先說說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,也就是轉(zhuǎn)子,發(fā)動機排出的廢氣帶動泵輪,泵輪帶動渦輪旋轉(zhuǎn),渦輪轉(zhuǎn)動后給進氣系統(tǒng)增壓。增壓器安裝在發(fā)動機的排氣一側(cè),所以增壓器的工作溫度很高,而且增壓器在工作時轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速非常高,可達到每分鐘十幾萬轉(zhuǎn),如此高的轉(zhuǎn)速和溫度使得常見的機械滾針或滾珠軸承無法為轉(zhuǎn)子工作,因此渦輪增壓器普遍采用全浮動軸承,由機油來進行潤滑,還有冷卻液為增壓器進行冷卻。以前,渦輪增壓器大都用在柴油發(fā)動機上,現(xiàn)在一些汽油發(fā)動機也采用渦輪增壓器。因為汽油和柴油的燃燒方式不一樣,因此發(fā)動機采用渦輪增壓器的形式也有所區(qū)別。
汽油發(fā)動機不同于柴油發(fā)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。
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(zhuǎn)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(xiàn)的一系列問題,工程師有針對性地一一做改進,使汽油機也能用上廢氣渦輪增壓器。