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渦輪增壓器實際上是一種空氣壓縮機,通過壓縮空氣來增加進(jìn)氣量。它是利用發(fā)動機排出的廢氣慣性沖力來推動渦輪室內(nèi)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(jìn)入氣缸。當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速增大,廢氣排出速度與渦輪轉(zhuǎn)速也同步增加,葉輪就壓縮更多的空氣進(jìn)入氣缸,空氣的壓力和密度增大可以燃燒更多的燃料,相應(yīng)增加燃料量和調(diào)整發(fā)動機的轉(zhuǎn)速,就可以增加發(fā)動機的輸出功率了。
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較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(fā)動機排量受到限制的賽車比賽里面,發(fā)動機就能夠獲得更大的功率。 眾所周知發(fā)動機是靠燃料在汽缸內(nèi)燃燒作功來產(chǎn)生功率的,由于輸入的燃料量受到吸入汽缸內(nèi)空氣量的限制,因此發(fā)動機所產(chǎn)生的功率也會受到限制,如果發(fā)動機的運行性能已處于較佳狀態(tài),再增加輸出功率只能通過壓縮更多的空氣進(jìn)入汽缸來增加燃料量,從而提高燃燒作功能力。因此在目前的技術(shù)條件下,渦輪增壓器是惟一能使發(fā)動機在排放量不變的情況下增加輸出功率的機械裝置。
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渦輪增壓發(fā)動機使用通常被浪費的廢氣中的能量,而機械增壓則從發(fā)動機中獲取動力。因此,渦輪增壓發(fā)動機通常比機械增壓發(fā)動機產(chǎn)生更多的動力和更好的燃油經(jīng)濟性。然而,渦輪增壓器會導(dǎo)致渦輪遲滯(尤其是在較低的轉(zhuǎn)速下),此時廢氣流量最初不足以使渦輪增壓器旋轉(zhuǎn)并達(dá)到所需的增壓水平,從而導(dǎo)致油門響應(yīng)延遲。出于這個原因,增壓發(fā)動機在油門響應(yīng)是關(guān)鍵問題的應(yīng)用中很常見,例如飆車和拖拉機牽引比賽。增壓的一個缺點是發(fā)動機必須承受發(fā)動機的凈功率輸出加上驅(qū)動增壓器的功率。渦輪增壓發(fā)動機更容易對進(jìn)氣進(jìn)行熱浸(因為渦輪增壓可以將熱排氣部件放置在進(jìn)氣系統(tǒng)附近),盡管這可以通過使用中冷器來克服。
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提高發(fā)動機升功率:在發(fā)動機排量不變的情況下可以通過增加進(jìn)氣密度,讓發(fā)動機可以多噴油,從而提高發(fā)動機的功率,加裝增壓器后的發(fā)動機的功率及扭矩要增大20%~30%。 改善發(fā)動機的排放:渦輪增壓器發(fā)動機通過改善發(fā)動機的燃燒效率,減少發(fā)動機廢氣中顆粒物和氮氧化物等有害成分的排量。是柴油發(fā)動機達(dá)到歐二以上排放標(biāo)準(zhǔn)不可缺少的配置。
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渦輪增壓是一種利用內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)產(chǎn)生的廢氣來驅(qū)動空氣壓縮機的技術(shù)。渦輪增壓裝置實際上是一種空氣壓縮機,通過壓縮空氣來增加發(fā)動機的進(jìn)氣量。通常,渦輪增壓利用發(fā)動機排出的廢氣和慣性動量來驅(qū)動渦輪室內(nèi)的渦輪。渦輪驅(qū)動同軸葉輪,將空氣過濾管中的空氣壓縮輸送,加壓后進(jìn)入氣缸。
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渦輪增壓器結(jié)構(gòu)包括渦輪殼體、壓氣機殼體、中間殼體、渦輪、泵輪、浮動軸承、排氣旁通閥和執(zhí)行器等。渦輪和泵輪裝配在同一軸上,通過兩個浮動軸承分別安裝在渦輪機殼和壓縮殼內(nèi)。中間體中有潤滑和冷卻軸承的油道,以及防止油液泄漏到壓氣機或渦輪機中的密封裝置。
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