隨著然油噴射和計算機控制燃燒系統(tǒng)使用的增多，渦輪增壓器已經成為汽油和柴油發(fā)動機上的常用部件。過去，只有大型的發(fā)動機才采用渦輪增壓器。現在，隨著計算機帶來的精確控制，渦輪增壓器使得小發(fā)動機也更有效率并能實現更高的功率。要學習渦輪增壓器，必須首先對增壓進行定義。帶著“什么是柴油機的增壓系統(tǒng)？它是怎么工作的？”這兩個問題進行以下學習。

   柴油機在進氣沖程中活塞向下移動時，真空就產生了。這個真空將空氣和燃油吸入發(fā)動機。這種設計被稱為自然吸氣。進入發(fā)動機的空氣量取決于大氣壓力。大多數發(fā)動機都是自然吸氣式的。但是，自然吸氣式的發(fā)動機在某此條件下可能會出現功率不足的情況。

   為了克服功率不足的問題，發(fā)動機可以進行增壓。發(fā)動機增壓意味著向汽缸提供的空氣比單純活塞吸人的空氣更多，這樣發(fā)動機就不是自然吸氣的，而是增壓的了。當更多的空氣被壓入汽缸時，就必然要增加燃油量以保持14.7:1的空燃比。做到這一點，功率就會增大，有時，帕金斯發(fā)電機或其它品牌發(fā)動機增壓能夠增加最高50%的功率。

  增壓機渦輪增壓器都可用于增壓吸氣，增壓機是一個將空氣壓人發(fā)動機的機械空氣泵。它是由一組與曲軸相連的齒輪或傳動帶驅動的。由于它的運轉需要發(fā)動機動力，也就造成了發(fā)動機相當大的摩擦損失。廢氣渦輪增壓是廢氣渦輪增壓是利用柴油機排出的廢氣能量來驅動增壓器，將空氣壓縮后再送入氣缸的一種增壓方法。

廢氣渦輪增壓的工作原理示意圖

1-排氣管2-噴嘴環(huán)3-渦輪4-渦輪殼5-轉子軸6-軸承7-擴壓器 8-壓氣機葉輪9-進氣管10-壓氣機殼

  廢氣渦輪增壓器主要由渦輪和壓氣機組成，其工作原理上圖所示。柴油機排出的具有500℃~650℃高溫和一定壓力的廢氣經排氣管進人渦輪殼里的噴嘴環(huán)。由于廢氣通過噴嘴環(huán)的面積是逐漸收縮的，因而廢氣的壓力和溫度下降，速度提高，使其動能增加。這股高速的廢氣流，按一定方向沖擊渦輪，使渦輪高速旋轉。廢氣的壓力、溫度和速度越高，渦輪轉得也越快。通過渦輪的廢氣最后排人大氣。

  因為渦輪和壓氣機葉輪是固裝在同一根轉動軸上的，所以兩者同速旋轉，這樣，就將經過空氣濾清器濾清過的空氣吸入壓氣機殼。高速旋轉的壓氣機葉輪的空氣甩向葉輪的外緣，使其速度和壓力增加，并進人擴壓器。擴壓器的形狀做成進口小、出口大，因此氣流的速度下降壓力升高。再通過斷面由小到大的環(huán)形壓氣機殼，使空氣流的壓力繼續(xù)提高。這些壓縮空氣經柴油機進氣管進入汽缸與柴油混合燃燒從而使發(fā)動機發(fā)出更大的功率。

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