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涡轮增压的工作原理和构造是怎样的

2025-02-24 14:24 发布

涡轮增压的工作原理是利用发动机排出的废气惯性冲力推动涡轮室内的涡轮,涡轮带动同轴的叶轮,叶轮压送空气滤清器管道送来的空气使之增压进入气缸。

随着发动机转速的增加,废气排出速度与涡轮转速同步增加,叶轮压缩更多空气进入气缸。空气压力和密度增大,能够燃烧更多燃料,增加燃料量和调整发动机转速,从而增加发动机输出功率。

其构造主要由离心压缩机、径流式涡轮和中间体组成。离心式压缩机由进口、压缩机叶轮、无叶扩压器和压缩机蜗壳组成。叶轮和轮毂由增压器轴驱动旋转,空气经进气口进入叶轮,在离心力作用下从叶轮中心流向外围,再进入扩压器,动能转化为压力能。

径流式涡轮由蜗壳、喷嘴、叶轮和出气口组成,发动机废气通过蜗壳引入叶片,喷嘴减压、冷却、加速和膨胀后冲击叶轮做功。

涡轮增压器还包括其他辅助控制元件。如在涡轮机出口处设有废气旁通阀,通过真空执行器在真空作用下由杠杆机构驱动,真空的施加与否和大小由ECM控制废气旁通控制电磁阀来实现。压气机侧面有旁通管路设进气旁通阀,由ECM控制进气旁通电磁阀间接控制其开关。

涡轮增压器在新型国六发动机中采用集成排气歧管的气缸盖,这种设计的优点众多,包括节省空间、减轻机体重量、改善油耗和排放等。此外,涡轮增压器的废气管路采用单涡轮双涡管技术,可以消除各缸排气干扰,提高发动机工作效率。

为了保证涡轮增压器的正常工作,需要可靠的润滑和冷却系统,一般有进回油孔和进回水孔与发动机内的机油和冷却液连接,确保涡轮增压器在高温和高压环境下稳定运行。

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