產品描述
渦輪增壓器
科技名詞定義
中文名稱：
渦輪增壓器
英文名稱：
turbocharger
定義：
利用柴油機排氣能量驅動渦輪，帶動壓氣機來提高柴油機進氣壓力的裝置。
所屬學科：
基本概念
簡介
參加競賽的跑車一般在發動機上裝有渦輪增壓器，以使汽車迸發出更大的功率。發動機是靠燃料在氣缸內燃燒來產生功率的，輸入的燃料量受到吸入氣缸內空氣量的限制，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氣缸來增加燃料量，提高燃燒做功能力。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。
優點
渦輪增壓器的最大優點是能在不加大發動機排量就能較大幅度地提高發動機的功率及扭力，一般而言，加裝增壓器后的發動機的功率及扭矩要增大20％~30％。渦輪增壓器的缺點是滯后，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。
結構原理
大概結構原理
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，也就是轉子，發動機排出的廢氣驅動泵輪，泵輪帶動渦輪旋轉，渦輪轉動后給進氣系統增壓。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，可達到每分鐘十几萬轉，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。以前，渦輪增壓器大都用在柴油發動機上，現在一些汽油發動機也採用渦輪增壓器。因為汽油和柴油的燃燒方式不一樣，因此發動機採用渦輪增壓器的形式也有所區別。
汽油發動機不同于柴油發動機，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，這裡涉及兩個相關問題，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，而且不宜採用增大氣門重疊角（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。
中冷器
溫度增高，這樣不僅影響充氣效率，還容易產生爆燃。因此要裝置降低進氣溫度的設備，這就是中間冷卻器。它安裝在渦輪增壓器出口與進氣管之間，對進入氣缸的空氣進行冷卻。中間冷卻器就象散熱器，用風冷卻或者水冷卻，空氣的熱量通過冷卻而逸散到大氣中去。據測試，性能良好的中間冷卻器不但可以使發動機壓縮比能保持一定值而不會產生爆燃，同時降低溫度也可提高進氣壓力，進一步提高發動機的有效功率。
葉輪
由於汽油發動機轉速範圍寬，空氣流量變化大，因此渦輪增壓器的壓縮葉輪外形是複雜的三元曲面超薄壁葉輪片，一般有12～30片葉，呈放射線狀曲線排列，葉片厚度在0.5毫米以下，採用鋁材用特殊鑄造法製作。葉片形狀的優劣直接影響到到渦輪增壓發動機的性能。葉輪形狀角度越合理，質量越輕，葉輪的啟動就越靈敏，渦輪增壓器的天生缺陷“反應滯后”也就越小。
爆燃傳感器
除了降低溫度來減少爆燃的可能外，還要採用爆燃傳感器，它的作用就是在產生爆燃之時，傳感器感到不正常的振動會立即將信息反饋至發動機ECU（電子控制單元）控制系統，將點火定時稍推遲一點，不產生爆燃的時候再恢復正常點火定時
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