渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理是怎樣的？

廢氣再燃燒 的原理。

渦輪增壓，是一種利用內(nèi)燃機(jī)（Internal Combustion Engine）運(yùn)作所產(chǎn)生的廢氣驅(qū)動(dòng)空氣壓縮機(jī)（Air-compressor）的技術(shù)。與超級(jí)增壓器（機(jī)械增壓器, Super-Charger）功能相若，兩者都可增加進(jìn)入內(nèi)燃機(jī)或鍋爐的空氣流量，從而令機(jī)器效率提升。常見(jiàn)用于汽車引擎中，透過(guò)利用排出廢氣的熱量及流量，渦輪增壓器能提升內(nèi)燃機(jī)的馬力輸出?！　≡鰤耗康摹　u輪增壓的主要作用就是提高發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量，從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和扭矩，讓車子更有勁。一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)裝上渦輪增壓器后，其最大功率與未裝增壓器的時(shí)候相比可以增加40%甚至更高。這樣也就意味著同樣一臺(tái)的發(fā)動(dòng)機(jī)在經(jīng)過(guò)增壓之后能夠產(chǎn)生更大的功率。就拿我們最常見(jiàn)的1.8T渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，經(jīng)過(guò)增壓之后，動(dòng)力可以達(dá)到2.4L發(fā)動(dòng)機(jī)的水平，但是耗油量卻比1.8發(fā)動(dòng)機(jī)并不高多少，在另外一個(gè)層面上來(lái)說(shuō)就是提高燃油經(jīng)濟(jì)性和降低尾氣排放?！　∝?fù)面影響　　不過(guò)在經(jīng)過(guò)了增壓之后，發(fā)動(dòng)機(jī)在工作時(shí)候的壓力和溫度都大大升高，因此發(fā)動(dòng)機(jī)壽命會(huì)比同樣排量沒(méi)有經(jīng)過(guò)增壓的發(fā)動(dòng)機(jī)要短，而且機(jī)械性能、潤(rùn)滑性能都會(huì)受到影響，這樣也在一定程度上限制了渦輪增壓技術(shù)在發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用。　　增壓原理　　最早的渦輪增壓器用于跑車或方程式賽車上的，這樣在那些發(fā)動(dòng)機(jī)排量受到限制的賽車比賽里面，發(fā)動(dòng)機(jī)就能夠獲得更大的功率。　　眾所周知，發(fā)動(dòng)機(jī)是靠燃料在汽缸內(nèi)燃燒做功來(lái)產(chǎn)生功率的，由于輸入的燃料量受到吸入汽缸內(nèi)空氣量的限制，因此發(fā)動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的功率也會(huì)受到限制，如果發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行性能已處于最佳狀態(tài)，再增加輸出功率只能通過(guò)壓縮更多的空氣進(jìn)入汽缸來(lái)增加燃料量，從而提高燃燒做功能力。因此在目前的技術(shù)條件下，渦輪增壓器是唯一能使發(fā)動(dòng)機(jī)在工作效率不變的情況下增加輸出功率的機(jī)械裝置。　　大家可能會(huì)覺(jué)得渦輪增壓裝置非常復(fù)雜，其實(shí)并不復(fù)雜，渦輪增壓裝置主要是由渦輪室和增壓器組成。首先是渦輪室的進(jìn)氣口與發(fā)動(dòng)機(jī)排氣歧管相連，排氣口則接在排氣管上。然后增壓器的進(jìn)氣口與空氣濾清器管道相連，排氣口接在進(jìn)氣歧管上，最后渦輪和葉輪分別裝在渦輪室和增壓器內(nèi)，二者同軸剛性聯(lián)接。這樣一個(gè)整體的渦輪增壓裝置就做好，你的發(fā)動(dòng)機(jī)就好像電腦CPU一樣被“超頻”了?！　∥覀兤匠Ｋf(shuō)的渦輪增壓裝置其實(shí)就是一種空氣壓縮機(jī)，通過(guò)壓縮空氣來(lái)增加發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量，一般來(lái)說(shuō)，渦輪增壓都是利用發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣慣性沖力來(lái)推動(dòng)渦輪室內(nèi)的渦輪，渦輪又帶動(dòng)同軸的葉輪，葉輪壓送由空氣濾清器管道送來(lái)的空氣，使之增壓進(jìn)入汽缸。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增快，廢氣排出速度與渦輪轉(zhuǎn)速也同步增快，葉輪就壓縮更多的空氣進(jìn)入汽缸，空氣的壓力和密度增大可以燃燒更多的燃料，相應(yīng)增加燃料量和調(diào)整一下發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，就可以增加發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率了?！　?yōu)缺點(diǎn)　　誠(chéng)然，渦輪增壓的確能夠提升發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力，不過(guò)它的缺點(diǎn)也有不少，其中最明顯的就是動(dòng)力輸出反應(yīng)滯后。我們看看前面有關(guān)渦輪增壓的工作原理就知道了，即由于葉輪的慣性作用對(duì)油門驟時(shí)變化反應(yīng)遲緩，也就是說(shuō)從你大腳踩油門加大馬力，到葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)將更多空氣壓進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)獲得更大動(dòng)力之間存在一個(gè)時(shí)間差，而且這個(gè)時(shí)間還不短。一般經(jīng)過(guò)改良的渦輪增壓也要至少2秒左右來(lái)增加或者減少發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力輸出。如果你要突然加速的話，瞬間會(huì)有提不上速度的感覺(jué)?！　‰S著技術(shù)的進(jìn)步，雖然各個(gè)使用渦輪增壓的廠家都在對(duì)渦輪增壓技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，但是由于設(shè)計(jì)原理問(wèn)題，因此安裝了渦輪增壓器的汽車駕駛起來(lái)的感覺(jué)是和大排量的汽車有一定差異的。譬如說(shuō)我們買了1.8T的渦輪增壓汽車，在實(shí)際的行駛之中，加速肯定不如2.4L的，但是只要度過(guò)了那段等待期，1.8T的動(dòng)力同樣會(huì)竄上來(lái)，因此如果你追求駕駛的感覺(jué)的話，渦輪增壓引擎并不適合你，如果你是跑高速之類的，渦輪增壓才顯得特別有用。　　如果你的愛(ài)車經(jīng)常在城市內(nèi)行駛，那么有必要考慮需要什么樣的渦輪增壓，因?yàn)闇u輪并不是隨時(shí)都在啟動(dòng)的。對(duì)于那些啟動(dòng)轉(zhuǎn)速高的渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，就拿斯巴魯（富士）翼豹的渦輪增壓來(lái)說(shuō)，它的啟動(dòng)是在3500轉(zhuǎn)左右，5擋能夠上到3500轉(zhuǎn)估計(jì)速度都破120了，除非你故意停留在低檔位，否則不超過(guò)120公里的時(shí)速翼豹的渦輪增壓根本無(wú)法啟動(dòng)。這時(shí)那些低轉(zhuǎn)速啟動(dòng)的渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)更為合適，例如大眾的1.4Tsi/1.8Tsi發(fā)動(dòng)機(jī)，在1750甚至1500轉(zhuǎn)的時(shí)候渦輪增就介入了，即使在2000~3000換檔，也能保證換檔前后轉(zhuǎn)速保持在燃油應(yīng)用效率更高的渦輪增壓區(qū)域。　　此外渦輪增壓還有維護(hù)保養(yǎng)方面的問(wèn)題，就拿寶來(lái)的1.8T來(lái)說(shuō)，6萬(wàn)公里左右就要更換渦輪了，雖然次數(shù)不算多，畢竟給自己的車無(wú)形之中又增加了一筆維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)，這個(gè)對(duì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境還不是特別好的車主來(lái)說(shuō)特別值得注意。