涡轮增压发动机 _生活百科

文章插图
涡轮增压发动机【涡轮增压发动机】涡轮增压发动机指的是配备涡轮增压器的发动机。涡轮增压器实际上是一种空气压缩机，通过压缩空气来增加进气量。它是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮，叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气，使之增压进入气缸。当发动机转速增快，废气排出速度与涡轮转速也同步增快，叶轮就压缩更多的空气进入气缸，空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料，相应增加燃料量和调整一下发动机的转速，就可以增加发动机的输出功率了。
基本介绍中文名：涡轮增压发动机
外文名：turbo-supercharged engine
类别：发动机
运用範围：汽车
特点：增加输出功率
原理最早的涡轮增压器用于跑车或方程式赛车上的，这样在那些发动机排量受到限制的赛车比赛里面，发动机就能够获得更大的功率。发动机是靠燃料在气缸内燃烧作功来产生功率的，由于输入的燃料量受到吸入气缸内空气量的限制，因此发动机所产生的功率也会受到限制，如果发动机的运行性能已处于最佳状态，再增加输出功率只能通过压缩更多的空气进入气缸来增加燃料量，从而提高发动机作功能力。因此在目前的技术条件下，涡轮增压器是惟一能使发动机在工作效率不降低的情况下增加输出功率的机械装置。

文章插图
组成涡轮增压装置主要是由涡轮室和增压器组成。首先是涡轮室的进气口与发动机排气歧管相连，排气口则接在排气管上。然后增压器的进气口与空气滤清器管道相连，排气口接在进气歧管上，最后涡轮和叶轮分别装在涡轮室和增压器内，二者同轴刚性联接。

文章插图
示意图作用涡轮增压的主要作用就是通过涡轮增压器提高发动机进气量，从而提高发动机的输出功率和扭矩。一台发动机装上涡轮增压器后，其最大功率可以增加40%甚至更高。这样也就意味着同样一台的发动机在经过增压之后能够产生更大的功率。特性优点涡轮增压的最大优点是它可在不增加发动机排量的基础上，大幅度提高发动机的功率和扭矩。涡轮增压发动机不仅更加省油，并且会使排放物中的CO(一氧化碳)，CH(碳氢)和PM(微粒)下降。涡轮增压发动机结构简单，安装方便，技术适应性广，从低速到高速、从二冲程到四冲程、小缸逕到大缸径都可以套用。另外涡轮增压发动机的噪声相对自然吸气发动机来说更小。缺点1、提速问题诚然，涡轮增压的确能够提升发动机的动力，不过它的缺点也有不少，其中最明显的就是动力输出反应滞后。由于叶轮的惯性作用对油门骤时变化反应迟缓，也就是说从你大脚踩油门加大功率，到叶轮转动将更多空气压进发动机获得更大动力之间存在一个时间差。一般经过改良的涡轮增压也要至少2秒左右来增加或者减少发动机动力输出。2、加速问题随着技术的进步，虽然各个使用涡轮增压的厂家都在对涡轮增压技术进行改进，但是由于设计原理问题，因此安装了涡轮增压器的汽车驾驶起来的感觉是和大排量的汽车有一定差异的。3、启动机会少经过了增压之后，发动机在工作时候的压力和温度都大大升高，因此发动机寿命会比同样排量没有经过增压的发动机要短，而且机械性能、润滑性能都会受到影响，这样也在一定程度上限制了涡轮增压技术在发动机上的套用。因此，及时对气缸进行降温，是目前需要突破的一个重大问题。使用要点涡轮增压器是利用发动机排出的废气驱动涡轮，它再怎幺先进还是一套机械装置，由于它工作的环境经常处于高速、高温下，增压器废气涡轮端的温度在600度以上，增压器的转速也非常高，因此为了保证增压器的正常工作，对它的正确使用和维护十分重要。主要我们要遵循以下的方法：1、汽车发动机启动之后，不能急踩加速踏板，应先怠速运转三分钟，这是为了使机油温度升高，流动性能变好，从而使涡轮增压器得到充分润滑，然后才能提高发动机转速，起步行驶，这点在冬天显得尤为重要，至少需要热车5分钟以上。2、发动机长时间高速运转后，不能立即熄火。原因是发动机工作时，有一部分机油供给涡轮增压器转子轴承润滑和用于冷却的，正在运行的发动机突然停机后，机油压力迅速下降为零，机油润滑会中断，涡轮增压器内部的热量也无法被机油带走，这时增压器涡轮部分的高温会传到中间，轴承支承壳内的热量不能迅速带走，而同时增压器转子仍在惯性作用下高速旋转。这样就会造成涡轮增压器转轴与轴套之间“咬死”而损坏轴承和轴。此外发动机突然熄火后，此时排气歧管的温度很高，其热量就会被吸收到涡轮增压器壳体上，将停留在增压器内部的机油熬成积炭。当这种积炭越积越多时就会阻塞进油口，导致轴套缺油，加速涡轮转轴与轴套之间的磨损。因此发动机熄火前应怠速运转三分钟，使涡轮增压器转子转速下降。此外值得注意的就是涡轮增压发动机同样不适宜长时间怠速运转，一般应该保持在10分钟之内。3、选择机油的时候一定要注意。由于涡轮增压器的作用，使进入燃烧室的空气品质与体积有大幅度的提高，发动机结构更紧凑、更合理，较高的压缩比，使发动机的工作强度更高。机械加工精度也更高，装配技术要求更严格。所有这些都决定了涡轮增压发动机的高温、高转速、大功率、大扭矩、低排放的工作特点。同时也就决定了发动机的内部零部件要承受较高的温度及更大的撞击、挤压和剪下力的工作条件。所以在选用涡轮增压轿车车用机油时，就要考虑到它的特殊性，所使用的机油必须抗磨性好，耐高温，建立润滑油膜块，油膜强度高和稳定性好。而合成机油或半合成机油恰好可以满足这一要求，所以机油除了最好使用原厂规定机油外还可以选用合成机油、半合成机油等高品质润滑油。4、发动机机油和滤清器必须保持清洁，防止杂质进入，因为涡轮增压器的转轴与轴套之间配合间隙很小，如果机油润滑能力下降，就会造成涡轮增压器的过早报废。5、需要按时清洁空气滤清器，防止灰尘等杂质进入高速旋转的压气叶轮，造成转速不稳或轴套和密封件加剧磨损。6、需要经常检查涡轮增压器的密封环是否密封。因为如果密封环没有密封住，那幺废气会通过密封环进入发动机润滑系统，将机油变髒，并使曲轴箱压力迅速升高，此外发动机低速运转时机油也会通过密封环从排气管排出或进入燃烧室燃烧，从而造成机油的过度消耗产生“烧机油”的情况。7、涡轮增压器要经常检查有没有异响或者不寻常的震动，润滑油管和接头有没有渗漏。8、涡轮增压器转子轴承精密度很高，维修及安装时的工作环境要求很严格，因此当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店。保养方法发动机经过增压后，零部件的结构需进行相应强化。发动机工作中产生的最高爆发压力和平均温度将大幅度提高，这使发动机的机械性能、润滑性能都会受到影响，而且还会提高进气温度，因此增压发动机一般都要配备一个进气製冷装置，以降低进气温度，发动机体积和重量也会相应增加。所以从使用、保养方面讲，必须加强发动机的强制保养工作，注意採用正确的操纵方法。使用中应注意以下几点： 1.不热车就走。发动机发动后，特别是在冬季，应让其怠速运转一段时间，以便在增压器转子高速运转之前让润滑油充分润滑轴承。所以刚启动后千万不能猛轰油门，以防损坏增压器油封。2.不能立即熄火。发动机长时间高速运转后，应怠速运转3-5min再熄火。发动机工作时，有一部分机油供给涡轮增压器转子轴承润滑和用于冷却的。正在运行的发动机突然停机后，机油压力迅速下降为零，增压器涡轮部分的高温传到中间，轴承支承壳内的热量不能迅速带走，而同时增压器转子仍在惯性作用下高速旋转，因此，发动机热机状态下如果突然停机，会引起涡轮增压器内滞留的机油过热而损坏轴承和轴。特别要防止猛轰几脚油门后突然熄火。3.保持清洁。按时清洁空气滤清器，防止灰尘等杂质进入高速旋转的压气叶轮，造成转速不稳或轴套和密封件加剧磨损。发动机机油和滤清器必须保持清洁，防止杂质进入，否则机油润滑能力下降，从而造成涡轮增压器的过早报废。拆卸增压器时，要保持清洁，各管接头一定要用清洁的布堵塞好，防止杂物掉进增压器内，损坏转子。由于增压器经常处于高温下运转，它的润滑油管线因受高温作用，内部机油容易有部分的结焦，这样会造成增压器轴承的润滑不足而损坏。因此，润滑油管线在运行一段时间后要进行清洗。4.经常注意检查增压器的运转情况。在出车前、收车后，应检查气道各管的连线情况，防止鬆动、脱落而造成增压器失效和空气短路进入气缸。当发现机油突然变髒，并且曲轴箱压力迅速升高；机油的过度消耗等现象时，涡轮增压器很可能有故障，必须拆下检修。