问废气涡轮增压器的工作原理

涡轮增压(turbo boost)，是一种利用内燃机(internal combustion engine)运作转产生的废气驱动空气压缩机(air-compressor)的技术。 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。这就是一个完整的涡轮增压装置，发动机就好像电脑cpu一样被“超频”了。 平常所说的涡轮增压装置其实就是一种空气压缩机，通过压缩空气来增加发动机的进气量，一般来说，涡轮增压都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，涡轮带动同轴的叶轮，叶轮压缩输送由空气滤清器管道来的空气，使之增压之后进入气缸。当发动机转速增快，废气的排出速度与涡轮转速也同步增快，叶轮又压缩更多的空气进入气缸，空气的压力和密度增大可以使更多的燃料充分燃烧，相应的增加燃料量和调整一下发动机的转速，就可以实现增加发动机的输出功率了。 具体工作过程是： 一，发动机排出的废气，推动涡轮排气端的涡轮叶轮(turbine wheel)，并使之旋转。由此便能带动与之相连的另一侧的压气机叶轮(turbine wheel) 也同时转动。 二，压气机叶轮把空气从进风口强制吸进，并经叶片的旋转压缩后，再进入管径越来越小的压缩通道作二次压缩，这些经压缩的空气被注入汽缸内燃烧。 三，有的发动机设有中冷器，以此降低被压缩空气的温度、提高密度，防止发动机产生爆震。 四，被压缩(并被冷却后)的空气经进气管进入汽缸，参与燃烧做功。 五，燃烧后的废气从排气管排出，进入涡轮，再重复以上(一)的动作。

涡轮机叶轮与压气机叶轮通过增压器轴刚性连接，这部分称作增压器转子。增压器转子通过浮动轴承（转子高速旋转时可保证摩擦阻力矩较小）固定在增压器中。发动机工作时，排出的废气以一定角度高速冲击涡轮机叶轮，使增压器转子高速旋转（最高可达20104低转/分钟）。压气机叶轮的高速旋转使得发动机进气管内的气压升高，达到增压效果。如此，在进气过程中，空气会受到较大的压力，从而使更多的、密度更大的空气进入气缸。这样，燃油就可以更加充分的燃烧，发动机的性能便更上一层楼。类型分类废气涡轮增压器根据增压器的数量可分为单级增压和双级复合增压。普通车型常用单级增压系统，即采用一个废气涡轮增压器；而双级增压系统采用两个废气涡轮增压器，主要用于大排量车用柴油机。根据两个增压器的连接方式不同，双级增压方式可分为直列双级复合增压和并列双级复合增压两种系统；根据所用涡轮不同，废气涡轮增压器分为径流式和轴流式两种。径流式涡轮增压器采用径流式涡轮和离心式压气机，流量较小，适用于中小功率内燃机；轴流式涡轮增压器采用轴流式涡轮和离心式压气机，流量较大，适用于大型柴油机。