什么是涡轮增压器?

什么是涡轮增压(Turbo)?

涡轮增压器是利用内燃机运行产生的废气，通过定子和转子组成的结构来驱动的空气压缩机。在功能上与增压器相似，两者都增加了进入内燃机或锅炉的空气流量，使机器更高效。它通常用于汽车发动机。涡轮增压器利用废气的热量和气流，可以提高内燃机的马力输出。有些车辆使用涡轮增压器不是为了增加发动机功率，而是通过涡轮增压器。使用较小的汽缸容积的发动机，可以在不牺牲发动机输出性能的情况下提高燃油经济性和环保性。

一般情况下，汽车的内燃机在增加增压器后，重量会增加，用来克服惯性的能量也会增加。由于涡轮增压器大多数时候使用发动机排出的废气作为动力源，因此与发动机曲轴驱动的增压器相比具有优势。但是，发动机在低速运行时，废气流量较低，所以当增压器的叶片转速不满足最低要求时，增压性能不如增压器理想，出现涡轮滞后。但随着技术的发展，涡轮增压器较早介入，以提高发动机低速时的效率。

一般来说，如果我们在一辆车的尾部看到Turbo或者T，就说明这辆车使用的发动机是涡轮增压发动机。涡轮增压的作用是增加发动机的进气口，从而增加发动机的功率和扭矩，使汽车有更大的动力旋转和传递。发动机加装涡轮增压器后，其最大功率可比不加装增压器时提高40%甚至更高。这意味着同一台发动机在增压后可以产生更多的动力。

比如最常见的1.8 t涡轮增压发动机，增压后的功率可以达到2.4L发动机的水平，但油耗并不比1.8发动机高多少。另一个层面，是提高燃油经济性，减少尾气排放。但是经过增压后，发动机在工作时压力和温度都大大提高。因此，发动机的寿命会比相同排量的未进行增压的发动机短，机械性能和润滑性能也会受到影响，这也在一定程度上限制了涡轮增压技术在发动机上的应用。

涡轮增压原理:

最早的涡轮增压器用于跑车或方程式赛车，以便在发动机排量有限的赛车比赛中获得更大的动力。

发动机通过燃烧气缸内的燃料来产生动力，因为输入的燃料量受到气缸内空气量的限制。因此，发动机产生的功率也会受到限制。如果发动机的工作性能处于最佳状态，增加输出功率只能通过将更多的空气压缩到气缸中来增加燃料量，从而提高燃烧性能。因此，在目前的技术条件下，涡轮增压器是唯一能在工作效率不变的情况下增加发动机输出功率的机械装置。

涡轮增压器是一种空气压缩机，通过压缩空气来增加发动机的进气量。涡轮增压利用发动机排出的废气的惯性动量驱动涡轮腔内的涡轮，涡轮驱动同轴叶轮，同轴叶轮将空气过滤管送来的空气压入气缸，使之加压。

当发动机转速增大时，废气排出速度和涡轮转速也同步增大，叶轮将更多的空气压缩进气缸。空气的压力和密度会增加，从而燃烧更多的燃料。增加燃油量并相应地调整发动机。转速方面，发动机的输出功率可以提高。

涡轮增压装置并不复杂。涡轮增压装置主要由涡轮室和增压器组成。首先，涡轮室的进气口与发动机排气歧管相连，排气口与排气管相连。然后增压器的进气口连接空气过滤管，排气口连接进气歧管。最后，涡轮和叶轮分别安装在涡轮室和增压器内，两者同轴刚性连接。

Turbo类型:

1. 机械增压系统:
   该装置安装在发动机上，通过皮带与发动机曲轴连接，从发动机的输出轴获得动力，带动增压器的转子旋转，从而将增压后的空气吹入进气歧管。优点是涡轮旋转的速度与发动机相同，因此没有滞后，动力输送非常平稳。但是由于安装在发动机的转轴上，还是会消耗一部分动力，增压效果也不高。
2. 电波助推系统:
   高压废气产生的脉冲电波迫使空气压缩。该系统增压性能好，加速性能好，但整个装置相对较重，不适合安装在体积较小的汽车上。
3. 废气涡轮增压系统:
   这是最常见的涡轮增压装置。增压器与发动机没有机械连接。它是一种通过压缩空气来增加进气量的空气压缩机。它利用发动机排出的废气的惯性动量驱动涡轮腔内的涡轮，涡轮驱动同轴叶轮，同轴叶轮将空气过滤管送来的空气压入汽缸内加压。当发动机转速增大时，废气的排出速度、叶轮转速也同步增大，叶轮将更多的空气压缩到气缸内，空气的压力和密度增大，燃烧更多的燃料，相应增加的燃料体积可以增加发动机的容量。输出功率。安装废气涡轮增压器后，发动机的功率和扭矩将增加20%-30%。但是，废气涡轮增压器技术也有其必须注意的点，泵轮和涡轮是由轴连接的。从发动机排出的废气带动泵轮，泵轮带动涡轮旋转。压力。 The supercharger is installed on the exhaust side of the engine, so the working temperature of the supercharger is very high, and the speed of the rotor is high when the supercharger is working, which can reach hundreds of thousands of revolutions per minute. Such a high speed and temperature make common mechanical needle or ball bearings unable to work for the rotor, so turbochargers generally use full floating bearings, which are lubricated by oil and cooled by coolant.
4. 复合升压系统:
   即废气涡轮增压和机械增压结合使用。该装置常用于大功率柴油机。发动机输出功率大，燃油消耗率低，噪声小，但结构过于复杂，技术含量高，维护不够。

涡轮增压发动机的缺点:

涡轮增压确实可以增加发动机的功率，但它也有很多缺点，其中最明显的就是功率输出响应滞后。由于叶轮的惯性，对加速器突然变化的响应较慢。踩油门增加马力和转动叶轮将更多空气压入发动机以获得更大的动力是有时间差的，而且这个时间并不短。一般来说，改进后的涡轮增压器至少需要2秒来增加或减少发动机的功率输出。如果你突然加速，你会觉得你不能在瞬间加快速度。

随着技术的进步，虽然各个涡轮增压器厂家都在改进涡轮增压器技术，但由于设计原则的原因，驾驶装有涡轮增压器的汽车的感觉和开大排量的汽车是一样的。如果你的车经常在城市里行驶，真的有必要考虑是否需要涡轮增压，因为涡轮增压并不总是激活的。事实上，在日常驾驶中，涡轮被激活的机会很少，甚至没有被使用，这对涡轮增压发动机的日常性能产生了影响。

此外，涡轮增压还存在维护问题。对于1.8T，涡轮增压将在大约6万公里时需要更换。虽然次数并不多。毕竟给自己的车增加了一笔维修费，这对于经济环境不是特别好的车主来说尤其值得注意。

涡轮增压发动机的使用:

涡轮增压器利用发动机排出的废气来驱动涡轮。再先进，也不过是一套机械装置。由于其工作环境经常处于高速高温下，所以增压器涡轮端温度在600度以上。增压器的速度也是很高的，所以要保证增压器的正常运行，正确的使用和维护是很重要的。

• 汽车发动机启动后，不要快速踩下油门踏板，而是以怠速运行三分钟。这是为了提高发动机油的温度，提高流动性能，使涡轮增压器得到充分的润滑，然后可以提高发动机转速开始行驶。在冬天尤其重要，至少需要5分钟来预热汽车。
• 发动机长时间高速运转后，不能立即熄火。原因是当引擎运行时。一部分发动机油供应给涡轮增压器转子轴承，用于润滑和冷却。运行中的发动机突然停止后，油压迅速降至零，机油润滑就会中断，涡轮增压器内部的热量不能被机油带走。此时增压器涡轮部分的高温会传导到中间，轴承支撑壳内的热量无法迅速带走，而增压器转子在惯性作用下仍在高速旋转。这将导致增压器轴卡在轴套之间，损坏轴承和轴。另外，发动机突然熄火后，此时排气歧管温度较高。它的热量会被涡轮增压器壳体吸收，留在涡轮增压器内的发动机油会被煮成碳沉积物。当这种积碳堆积得越来越多时，就会堵塞进油口，造成轴套缺油，加速水轮机轴与轴套之间的磨损。因此，在发动机熄火前，应空转3分钟，以降低增压器转子的转速。 In addition, it is worth noting that turbocharged engines are also not suitable for long-term idling, and should generally be kept within 10 minutes.
• 选择发动机油时要小心。由于涡轮增压器的作用，提高了进入燃烧室的空气质量和体积，发动机结构更加紧凑合理，更高的压缩比使发动机工作更加集中。加工精度也更高，对装配工艺的要求更严格。这些都决定了涡轮增压发动机的高温、高速、大功率、大扭矩、低排放的工作特性。同时，它也决定了发动机内部部件必须承受更高温度和更大的冲击、挤压和剪切力的工作条件。因此，在选择涡轮增压汽车发动机油时，要考虑到它的特殊性。所使用的油必须具有良好的耐磨性、耐高温性，构建润滑油膜块，油膜强度高，稳定性好。合成发动机油或半合成发动机油正好可以满足这个要求，所以除了原厂指定的最好的发动机油外，还可以使用合成发动机油、半合成发动机油等优质润滑油。
• 由于增压器轴与衬套的配合间隙很小，发动机油和滤清器必须保持清洁，防止杂质进入，如果发动机油的润滑能力下降，增压器就会过早报废。
• 要及时清洗空气滤清器，防止灰尘等杂质进入高速旋转的压气机叶轮，导致转速不稳定或轴套、密封件磨损增加。
• 经常检查涡轮增压器的密封圈是否正常是必要的。因为如果密封圈不密封，废气会通过密封圈进入发动机润滑系统，使机油变脏，曲轴箱压力迅速上升。此外，机油还会通过密封圈从排气管排出或进入燃烧室进行燃烧，造成机油消耗过多，燃烧机油。
• 涡轮增压器应经常检查是否有异常噪音或异常振动，以及润滑油管道和接头是否泄漏。
• 涡轮增压器转子轴承的精度非常高，维护和安装的工作环境要求严格。因此，当涡轮增压器出现故障或损坏时，应到指定的维修站进行维修，而不是到普通的修理厂进行维修。