廢氣渦輪增壓器是如何工作的？

廢氣渦輪增壓器是利用發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣能量來(lái)驅(qū)動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)同軸的壓縮機(jī)實(shí)現(xiàn)增壓的部件。具體而言，發(fā)動(dòng)機(jī)排出的高溫高壓廢氣沖擊渦輪，使其高速運(yùn)轉(zhuǎn)，因渦輪與壓縮機(jī)葉輪同軸，葉輪旋轉(zhuǎn)將空氣吸入并增壓后送入氣缸。如此一來(lái)，增加了進(jìn)氣量與密度，讓燃料燃燒更充分，有效提升發(fā)動(dòng)機(jī)性能 。

在廢氣渦輪增壓器中，主要部件各司其職，共同協(xié)作完成整個(gè)工作流程。它主要由渦輪、壓縮機(jī)、殼體以及一些輔助裝置構(gòu)成。

首先是渦輪部分，它由固定的噴嘴環(huán)、旋轉(zhuǎn)的葉輪和渦輪殼等組成。發(fā)動(dòng)機(jī)排出的高溫高壓廢氣會(huì)先進(jìn)入渦輪機(jī)殼內(nèi)的噴嘴環(huán)。在這里，廢氣的壓力和溫度降低，但速度大幅增加。這些高速的廢氣就像一個(gè)個(gè)有力的“小錘子”，猛烈地沖擊渦輪的葉輪，使渦輪開(kāi)始高速運(yùn)轉(zhuǎn)。渦輪葉輪在廢氣的沖擊下飛速轉(zhuǎn)動(dòng)，之后廢氣就會(huì)排入大氣。

而渦輪和離心壓縮機(jī)葉輪是同軸相連的。當(dāng)渦輪高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，同軸的壓縮機(jī)葉輪也會(huì)跟著一起旋轉(zhuǎn)。壓縮機(jī)又稱離心式壓縮機(jī)，它由進(jìn)氣口、工作輪、擴(kuò)壓器和出氣口蝸殼組成。葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，空氣從進(jìn)氣口被吸入，經(jīng)過(guò)工作輪的加速后，進(jìn)入擴(kuò)壓器。在擴(kuò)壓器中，空氣的速度降低，壓力進(jìn)一步升高，然后經(jīng)過(guò)環(huán)形壓縮機(jī)殼體，最終被增壓后進(jìn)入氣缸。這樣，就實(shí)現(xiàn)了對(duì)進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)空氣的增壓過(guò)程。

值得一提的是，汽車排氣渦輪增壓器的渦輪多為徑流向心式。為了充分利用廢氣的能量，排氣管通常會(huì)分開(kāi)布置。并且，為了增加充氣密度，可以適當(dāng)增加壓比。不過(guò)，當(dāng)壓比 k＞1.8 時(shí)，就需要考慮降低進(jìn)氣溫度了。

在控制方面，廢氣渦輪增壓器也有獨(dú)特的方式。常見(jiàn)的控制原理包括進(jìn)氣旁通閥控制和廢氣門控制。進(jìn)氣旁通閥可以在節(jié)氣門關(guān)閉時(shí)，及時(shí)釋放壓力，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定。廢氣門則通過(guò)控制廢氣的流量，來(lái)精準(zhǔn)調(diào)節(jié)增壓壓力。

另外，增壓器的潤(rùn)滑油是由柴油機(jī)主油路供給的，而且轉(zhuǎn)子組件的安裝要求非常精確，采用內(nèi)支撐和壓力潤(rùn)滑的方式，確保其穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí)，排氣閥的存在也十分重要，它可以保證發(fā)動(dòng)機(jī)與增壓器在不同轉(zhuǎn)速范圍都能良好匹配，其開(kāi)閉是由增壓壓力自動(dòng)控制的。

廢氣渦輪增壓器通過(guò)巧妙地利用發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣能量，實(shí)現(xiàn)了對(duì)進(jìn)氣的增壓，極大地提升了發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。它的各個(gè)部件協(xié)同工作，從廢氣的引入到空氣的增壓，再到各項(xiàng)控制和潤(rùn)滑保障，每一個(gè)環(huán)節(jié)都緊密相連，共同為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的高效運(yùn)行提供支持，成為現(xiàn)代汽車發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)中不可或缺的一部分 。

（圖/文/攝：太平洋汽車 整理于互聯(lián)網(wǎng)）