Question

废气涡轮增压器组成和工作原理

Answer 1

废气涡轮增压器的工作原理：废气涡轮增压器利用发动机排出的废气来实现增压。
增压器与发动机没有机械连接，由发动机排出的废气驱动涡轮驱动。其优点是增压效率高于机械增压系统，但与机械增压系统相比，增压效果滞后于节气门开度。
废气涡轮增压器的结构组成
废气涡轮增压器主要由涡轮和压缩机组成。将发动机排出的废气引入涡轮，利用废气的能量驱动涡轮旋转，从而驱动与涡轮同轴的压气机实现增压。涡轮的入口连接发动机的排气歧管，出口连接排气管；压缩机的进气口连接到空气滤清器，出气口连接到进气歧管。
涡轮
涡轮是将发动机排气的能量转化为机械功的装置。它由固定喷嘴环、旋转叶轮和涡轮壳组成。喷嘴环和叶轮的组合称为涡轮级。在一些小型涡轮增压器中，为了减小体积、减轻重量、简化结构，往往取消喷嘴环，涡轮壳具有喷嘴环的功能，这种涡轮壳称为无叶涡轮壳。
涡轮的叶轮和压缩机的工作轮共用一根旋转轴，构成转子。转子由径向轴承和轴向推力轴承支撑。由于转子的转速很高，必须严格检查其动平衡，合理选择轴承类型，以保证涡轮增压器的可靠运行。
压缩机
又称离心式压缩机，由进口、工作轮、扩压器和出口蜗壳组成。在小型涡轮增压器中，进口蜗壳和出口蜗壳布置在同一壳体上，这种壳体称为压气机壳体。扩散器分为有叶扩散器和无叶扩散器。
废气涡轮增压器的工作原理
废气涡轮增压器其实就是一个空气压缩机，压缩空气增加进气量。它利用发动机排出的废气的惯性冲力推动涡轮室内的涡轮，涡轮带动同轴的叶轮，叶轮将空气滤清器管路送来的空气加压送入气缸。进入气缸的空气压力和密度增加，因此更多的燃料可以燃烧。通过相应地增加燃料量和调节发动机的速度，可以增加发动机的输出功率。
这种发动机利用发动机排出的废气的能量冲击安装在排气系统中的涡轮，使其高速旋转，同时带动压缩机一起旋转。压缩机压缩进气，强制增压进气，然后送入气缸。由于发动机功率与进气量成比例，因此可以增加发动机功率。现代增压发动机一般指涡轮增压发动机。
当涡轮机工作时，内部压力会非常高。虽然涡轮本体有一个释放高压气体的孔，但面对持续增压还是有些不足。高压气体可以通过泄压阀快速释放，用于下一次增压。这不仅可以保护涡轮，还可以消除一些涡轮迟滞。