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    • 1.涡轮增压的工作原理
    • 2.涡轮增压技术分类
    • 3.涡轮增压发展历史
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涡轮增压

2022/07/12 作者:wx喵不二~
阅读需 5 分钟
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离心式压气机与涡轮组合成一个整体,称为涡轮增压器。它与燃气轮机的主要差别在于:该机组不设燃烧室及相应的系统,涡轮是利用往复式内燃机的排气能量工作,而且它的离心式压气机提供的压缩空气作为往复式内燃机的充量。涡轮增压器中压气机叶轮与涡轮装配在同一根转轴上称为转子,置于同一转子轴上且一同转动的尚有密封件及承推片等。

1.涡轮增压的工作原理

汽油发动机是靠汽油与空气形成的可燃混合气在缸内燃烧做功输出动力的,电喷汽油发动机输出功率和转矩的的大小取决于进入汽缸内的空气量,当发动机的运行性能已处于最佳状态时,要想提高其输出功率只有通过压缩更多的空气进入汽缸来增加可燃混合气量,从而提高燃烧做功能力,提高其输出功率。涡轮增压器即是利用压力推动壳体里的泵轮叶轮旋转从而带动进气增压室涡轮叶轮将空气压进汽缸,从而使提高发动机输出功率的控制装置。

2.涡轮增压技术分类

1、混流式涡轮增压技术

混流式涡轮也称斜流式涡轮,是一种介于径流式涡轮和轴流式涡轮的一种中间形式。由于叶片进口倾斜,使得气流能很好地适应叶型的变化而平缓地过渡至轴向,并且可以有效地防止叶轮出口外径增大带来的轮缘处气流脱离现象,使叶轮的内部流场大为改善,与同样轮径的径流式涡轮相比,流通能力增加约40%,可以满足涡轮增压器向高速、大容量变化发展要求。世界各国最新车用增压器产品上,已采用大容量混流式涡轮和宽流量范围的前倾后弯压气机来获得高效率的增压器性能。

2、可变截面涡轮增压技术

涡轮流通部分起作用的共有三处截面,即涡轮进气截面、蜗壳出口环形截面以及叶轮出口截面。其中叶轮出口截面处调节因实现起来较为复杂且易造成较大损失,调节效果不如前两者,故一般不予考虑。基于此可变涡轮增压器有两种结构,即可动舌片增压结构和可变喷嘴增压结构。对于无叶径流式涡轮机,采用可动舌片增压结构。在涡轮进气截面后加摆动舌片,通过舌片的摆动,改变蜗壳的面径比A/R值,对进气量进行调节。在发动机低速时,减小A/R值,提高涡轮转速,增加进气压力;当发动机转速较高时,增加A/R值,提高进气量,保证发动机的动力输出。

3、二级涡轮增压技术

二级涡轮增压技术,就是在发动机进气系统中采用两个相互独立的涡轮增压器,实现增压器与发动机在更大工况范围的良好匹配的一种技术。涡轮增压系统由一大一小两个涡轮增压器串联搭配而成。在发动机低速时,只有一个质量小的涡轮增压器工作,这时较少的排气即可驱动这只涡轮高速旋转以产生足够的进气压力,改善发动机的低速转矩和涡轮迟滞问题。当发动机转速较高时,质量大的涡轮增压器开始介人工作,提高进气量,保证发动机的动力输出。

3.涡轮增压发展历史

涡轮增压器(Turbo Booster)的发明者是谁,比较公认的说法是瑞士工程师比希,他于1905年申报了此项专利。当时主要应用于飞机发动机和坦克发动机,直到1961年美国通用汽车公司才将涡轮增压器试探性的装在其生产的某种车型上。20世纪70年代成为了涡轮增压器的一个转折点,装配增压发动机的保时捷911问世。但让涡轮增压技术焕发青春的非瑞典SAAB萨博公司莫属,它于1977年推出的SAAB99车型将涡轮增压技术传播的更广泛,但那时的涡轮增压器仅限于装配在小车的汽油发动机上面。一直到80年代中期,欧美的卡车制造商才将涡轮增压技术应用在各自的柴油发动机上面,而国产车是在这10年才开始逐渐流行带涡轮增压器车型的。

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