汽车涡轮增压

汽车涡轮增压

简称Turbo，如果在轿车尾部看到Turbo或者T，即表明该车采用的发动机是涡轮增压发动机。

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，废气排出速度与祸轮转速也同步增快，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，相应增加燃料量就可以增加发动机的输出功率。

涡轮增压器的最大优点是能在不加大发动机排量就能较大幅度地提高发动机的功率及扭力，一般而言，加装增压器后的发动机的功率及扭矩要增大20%—30%。涡轮增压器的缺点是滞后，即由于叶轮的惯性作用对油门骤时变化反应迟缓，使发动机延迟增加或减少输出功率，这对于要突然加速或超车的汽车而言，瞬间会有点提不上劲的感觉。

涡轮增压器是一种利用内燃机（Internal Combustion Engine）运作所产生的废气驱动之空气压缩机（Air-compressor）。与超级增压器（机械增压器, Super-Charger）功能相若，两者都可增加进入内燃机或

锅炉的空气流量，从而令机器效率提升。常见用于汽车引擎中，透过利用排出废气的热量及流量，涡轮增压器能提升内燃机的马力输出。

图为以气箔轴承为

基础制造出来的涡轮增

压器剖面图，图片来自

Mohawk Innovative

Technology Inc.

一般车用内燃机在加装增压器后重量都会增加，所用作克服惯性（inertia）的能量会上升。因涡轮增压器大部份时间都是利用引擎排出之废气驱动，所以较由引擎曲轴（Crankshaft）驱动之机械增压器占优。但因引擎于低转运作时废气流量较低，涡轮增压器之表现未如理想，出现涡轮迟滞（Turbo-Lag）现象。

[编辑]物理机制

一个冲程下，发动机做功的计算公式为

V代表的是排气量，而P则是压强。增大排气量和增大压强，均可以增加发动机做功。增大压强则通过涡轮实现。[1]

[编辑]引擎内部的燃烧

涡轮增压器常使用于增加内燃机的进气量，进而增加马力输出量。在飞航应用上涡轮增压器是为了能在高海拔的地方能够有自然进气引擎在低海拔的进气量，通常称之增压正常化（turbonormalizer）。轴、轴承、轮叶与涡轮会以数万到数十万RPM运转。许多种轴承在如此高的转速需要润滑与冷却系统。涡轮增压器的润滑系统可以是独立系统或是从引擎供油系统提供。提供润滑系统的冷却器可能为双重冷却系统，冷却剂可以是外来的，如引擎冷却系统，或是空冷机组。通常汽车上涡轮增压器的润滑与冷却水系统是来自于机油与引擎冷却液。有些特殊的轴承，像是箔轴承，能够减少或不需额外润滑且降低冷却系统的门槛。

CHRA的对面是涡轮机与轮叶，包含在它们折叠起来像是蜗牛壳的锥形风罩内。这些风罩是在收集与导风流的方向。而这个风罩的形状与大小可以很直接的影响涡轮增压器的整体特性与性能。圆锥管道的每一处截面积（A）, 和该处与风罩中心所成的半径（R） , 可以表示成一个比值（AR，A/R，A:R）。通常基本的涡轮增压器拥有多种AR值的涡轮风罩可供选择。这样便可允许设计者对整个动力系统去对性能、反应度与效率去做协调。

在加速型赛车内的一对涡轮增压器套用到直列六缸

引擎上

以相当高的速度旋转的压缩涡轮机会吸引大量的空

气推进引擎内。当涡轮增压机的输出流量超过汽缸容量，进气系统就会出现正压。而组件旋转的速度是与压缩空气总质量的气流成比例。为了防止涡轮产生的压力超出引擎的负荷，或是为了增加耐久度，转速必需要可以被控制住。泄压阀是最常见的机械式转速控制系统，通常也会另外增加压力控制器（boost controller）来辅助。泄压阀的主要功能是当进气压达到设定的上限，一部分的废气就会绕过涡轮机，就会达到稳定压力的效果。

涡轮增压器能够提高输出引擎效率，但是需要解决它的缺点才能推广。汽车的自然进气引擎为了吸取空气进汽缸，使用活塞创造一个低压区。由汽缸容积与活塞速度来

决定有多少空气能被"抽"入引擎里，因为大气是恒压的，最后进气量会被限制住。而利用这个方式把空气吸入燃烧室内的多寡称之容积效率（volumetric efficiency）。从涡轮增压器增加了空气进入汽缸的压力，与该空气量进入到汽缸内很大程度上取决于时间与压力，气体吸引造成压力增加。吸收的压力大小，在缺乏涡轮增压器之下是决定于大气压力，但是加入涡轮增压器之后增加的压力就能控制。

利用压缩机增加进气缸的气压通常称为强制进气（forced induction）。离心式机械增压器的运作方式与涡轮增压器相同；然而，让压缩机的旋转能量前者是引擎曲轴而后者是废气。因此涡轮增压原则上是比较有效率的，因为涡轮的动力来自引擎的热能，把废气的能量转化成动能，不然就浪费掉能量了。机械增压器的使用，是在牺牲一部分引擎产生的能量，产生了净增产值的能量。

[编辑] 燃油效率

涡轮增压器虽让引擎增加可观的马力输出，但是引擎也产生更多的废热。当车子本身设计无法承受高热环境，把涡轮增压器装进去可能会是一个难题。额外的废热加上增压器提供较低的压缩比（扩张比）稍微有助于较低的热效率，但是却直接影响整体的燃油效率。还有另种称为

主管冷却型的冷却法会很大的影响到燃料效率。即使中冷是有帮助的，但是燃烧室内的总压缩比还是比自然吸气引擎还大。当引擎释放出最大能量时为避免爆震出现，通常会为了冷却目的会提供额外的燃料。这看似不合常理，因为这部份的燃油不会燃烧。但是这是利用额外燃油在液体雾化成气雾时把热量吸走。而且，氮是燃烧室内相对密度高的物质，所以氮气能够承受比较高的热量。氮气把持住这个热量直到经由废气排出来避免破坏性的爆震。这使设计者经由牺牲燃油经济性取得燃油泵内较好的热力性能

输出功率。要完整燃烧汽油，最理想的空/燃比（A/F）是14.7:1。通常一部拥有涡轮增压引擎车在最大的boost的A/F值大约是12:1。设计系统时，较多杂质汽油在运转时有时会有瑕疵，像是触媒转化器不能在太高的温度下运作，或是引擎有太高的压缩比而无法与供油系统有效运作。最后，高效率的涡轮增压器也会对自身影响到燃油效率。使用较小的涡轮增压器在中低转速上会提供比较快的回应与较低的延迟（lag），但是会堵塞引擎的排气部位与转速提升时产生巨大的热量。比较大的涡轮增压器在高转速的时候相当有效率，但是在正常行驶时并不实用。可变式轮叶与滚珠轴承技术能使涡轮增压器在更大的运

作范围内更有效率的运转，然而，不少汽车使用这类技术会产生额外的问题（参阅可变几何涡轮增压器（Variable

geometry turbocharger））。目前使用这种涡轮增压器的汽油车只有Porsche 911 （997） Turbo,Saab 9-3 Aero/Opel Vectra-C 2.8T,以及Hyundai柴油车系,如SanTaFe tuson及i30。目前只有连续式双涡轮增压器（sequential turbocharging）才能提供全面性的输出优势，因为它在低转速时用小涡轮，而高转速时用大涡轮。大多数现今的汽车的引擎管理系统（engine management systems）能够根据当时温度、燃料品质、海拔高度及其他因素控制歧管压力与燃油压力。有些系统则是先进到能够提供更精确的燃料燃烧状况的数据。像是Saab的Trionic-7 system使用电子式指示提供燃烧上更优秀的回应性。 Volkswagen/Audi的新2.0升FSI涡轮引擎结合了偏时点火与缸内直喷技术能在低负荷状态保有推进力在低负荷状态。这个系统是非常复杂到包含许多移动性的零件与感应器去维持气室的气流特性，能够使用多段指示来提供更优秀的雾化。缸内直喷系统同时拥有很大的影响，使发动机具有更佳的冷却效果，就能够使用较典型的气门式涡轮喷射引擎更高的压缩比。

[编辑] 汽车设计原理

根据理想气体方程式，当其他变因保持不变，假设系统内部压力增加，温度会随之提升。那使用涡轮增压器会

产生负面影响，原因是空气被压缩机压缩而造成进入引擎之前空气温度就已经提升。涡轮的转速视旋转部份的大小、重量、进气歧管的气压及压缩机的设计，通常快到80,000至200,000 RPM（惯性较低的可达150,000-250,000 RPM）。在这么高的转速之下，滚珠轴承将会产生问题，所以大多的涡轮增压器使用液态轴承。此轴承的特色是有一流动式的油层能够悬浮与冷却移动式零件。这层油通常是来自于引擎机油循环系统。有些涡轮增压器使用非常精确的滚珠轴承来提供比液态轴承更少摩擦，因此这种轴承是悬浮斥水性的洞里。更少摩擦表示涡轮轴可以用较轻的材质制成，减少所谓的涡轮延迟（turbo lag或boost lag）。有些设计人员使用水冷式涡轮增压器要借此提高轴承寿命。

开发使用箔轴承的涡轮增压器是为了排除使用轴承

冷却与供油系统，借此排除大多数已知的失败，也意味能够降低延迟。

要维持气压恒定，涡轮增压器里多余的废气气流会经由泄压阀（wastegate）调节，使得这些气流不会经过涡轮。这样便能调节涡轮的旋转速度，进而调整压缩机的输出能力。泄压阀的开启时机是由涡轮产生的压缩空气来决定，并可以借着螺线管去控制压力施予废气阀薄膜的强

度。螺线管可以被自动性能管理系统（Automatic Performance Control）、引擎的电子控制单位（electronic control unit，ECU）或是微电脑压力控制器。另一种提高增压的方法是透过利用排气阀随时检查压力并且放掉气门去维持薄膜承受的压力且低于系统的压力。部分的涡轮增压器（通常为可变式几何涡轮增压器）利用一组叶片在废气槽（exhaust housing）去维持定量气体快速经过涡轮，这种控制机制也用于发电机的汽轮机。这些涡轮增压器的延迟很小，拥有很小的气压临界值（1500 rpm即可达到最大增压），而且转速高的引擎上出现的效率也不差；这些增压器也用于柴油引擎。[2]这些引擎大多都没有泄压阀。这些叶片是被与泄压阀相同的薄膜控制，但是控制的等级需求是不太相同的。

第一部使用这种涡轮增压器的汽车是1989年份限量版的Shelby CSX-VNT，采用2.2L的汽油引擎。Shelby CSX-VNT利用一颗Garrett的VNT-25型涡轮，因为它使用与Garrett T-25相同的本体和轴心。这一涡轮机通常称之可变式喷嘴涡轮增压器（VNT）。涡轮增压器的制造商 Aerocharger使用名为’可变区域涡轮喷嘴’（Variable Area Turbine Nozzle，VATN）来诠释这种涡轮喷嘴。另外常见的说法包括’可变涡轮截面’（Variable Turbine Geometry，VTG）、’可变涡轮几何增压器’（Variable

Geometry Turbo，VGT）与’可变配气相位’（Variable Vane Turbine，VVT）。Chrysler公司在1990年有一批汽车使用这种涡轮增压器，包含Dodge Daytona 与 Dodge Shadow。这些引擎能够产生174匹马力与225磅-呎的扭力，与正常的引擎相比，它使用正常的冷却系统，产生出来相同的马力但增加25磅-呎的扭力与比较快的反应（较少的延迟）。然而，不包含VATN或VNT的Turbo III引擎能够产生224匹马力。目前不知道为何Chrysler不继续使用VGT涡轮增压引擎，最有可能的原因是市场需要Chrysler设计的V6引擎更甚于VGT引擎。[3]

2006年的Porsche 911 Turbo有3.6L水平对置六缸双涡轮增压引擎，而涡轮是使用BorgWarner的可变几何涡轮系统（VGTs）。这显然因为虽然在柴油引擎与Shelby CSX-VNT上VGT系统采用了一段时间，但是这是自从1989-90的1250颗Dodge引擎以外的第一次在汽油车使用这种技术。有些人抱怨使用此系统的汽油车废气温度比使用柴油引擎高不少，而这对敏感的可动式涡轮叶片会有不利的影响。而且这个装置也比其他的涡轮增压器还要昂贵。Porsche的工程师声称新的911 Turbo已经解决这些问题。

还有一种叫做离心式涡轮，运行时有时像正常涡轮，有时像机械增压。由于它是皮带驱动式（没有使用废气），所以没有任何延迟，然而它的临界压力与一般的涡轮相比并不自然。它的代价是在曲轴产生多余的阻力，使得效率降低。优点是没有延迟，也易于安装–不须改装废气路线，而且易于保养。

[编辑] 可靠性

涡轮增压器可能会被弄脏或是衰退的机油加速耗损，而且大多的制造商建议要帮涡轮增压引擎勤加换油；许多拥有者及一些公司建议使用合成机油，与传统机油相比，他比较易于稀而且比较不容易衰退。因为涡轮增压器运转时容易发热，很多人建议在熄火前如果涡轮增压器才刚运转完毕，让引擎待命1至3分钟（多数的制造商指出在熄火前待机10秒来确定涡轮增压器确实运行于它的待机速度，来避免因机油停止供给造成轴承损坏）。这样可让涡轮吸入较低的排气温度来降温，而且能够保证当涡轮与排气歧管温度依然非常高时机油有输送到涡轮增压器，否则润滑油的煤焦会再轴承吸收油时卡在机器内，导致当汽车重新启动时轴承很快的耗损。高温机油内的杂质会累积起来并导致堵塞供油系统。这问题在柴油引擎上并不明显，因为柴油引擎的废气温较低与引擎转速相对比较低。

涡轮计时器（turbo timer）可以让运转中的引擎提供一个已预先指定的时间来自动的提供降温周期。箔轴承内的煤焦也能除去。更复杂的是使用水冷式轴承卡夹需要防止煤焦跑进去。当引擎关闭和自然的热循环会使卡夹内的水沸腾。所以还是不要在涡轮还在运转时把引擎关闭。

依照惯例是使用管状顶盖而不是使用铸铁的歧管，这样会因为较轻的顶盖而减少冷却所需的时间。

[编辑] 涡轮延迟

涡轮延迟（Turbo lag）有时会使驾驶者感觉在踏下油门与涡轮提供冲力之间有一段时间差，此时不但无平常的加速表现，甚至有比自然进气车款更慢的感受。其他如利用曲轴带动的机械增压则不会出现这个现象。

[编辑] 成因

这个问题是由于当时排气系统推动涡轮的压力需要克服涡轮的旋转惯性与要提供歧管压力的最低转速，如果涡轮无法带动压缩机，引擎就只能靠自身压缩比来吸气，但通常有配涡轮增压器的引擎（尤其是原厂）会把增压器带来的压力算进而减少压缩比以保护引擎安全，所以造成涡轮延迟发生时燃烧效率比自然进气引擎低而加速减慢。如果设定压缩比与自然进气引擎相同，涡轮延迟发生时就

不会有加速较慢的问题，但若到高转速高增压的时候，过高的压力很容易损坏汽缸，反而危险，因此还是选择降低压缩比来牺牲性能以确保安全。

[编辑] 改善方法

?小涡轮化

?双涡轮系统（Twin Turbo/Bi Turbo）

?材质轻量化

延迟现象可以由降低涡轮零件（轴承或扇叶）的惯性而减少，像是使用较轻的材质来使涡轮比较易于转动。陶瓷涡轮在这里是很好的解决之道。但相对的在产生最大压力的时候是比其他材料脆弱。

?可变几何涡轮增压器

?双增压系统

[编辑]歧管压力（Boost）

[编辑]应用于汽车上

布加迪威龙

宝马 X5M/X6M

ShelbySuperCars Ultimate Aero TT

Luxgen 全系列

大众、奥迪的大部分车系采用1.2/1.4/1.8/2.0的TFSI涡轮增压汽油发动机

保时捷911\Panamera\Cayenne Turbo

日产GT-R

BYD 1.5T 缸内直喷涡轮增压汽油发动机，带中冷器广汽菲亚特菲翔1.4T

涡轮增压技术现状及发张趋势

车用涡轮增压技术现状及发张趋势分析 自涡轮增压技术概念提出至今已有百年时间了,在这百年的时间里,涡轮增压技 术经历了轴流式、径流式、混流式及配置放气阀、电机等自身的不断改进,其在航天、航海及陆地机械上得到了广泛的应用。特别是车辆的广泛应用及当前人们对车辆节能、功率和环保要求的不断提高,为车用涡轮增压技术的应用、发展和进步提供了广阔的空间和需求。 发展背景与环境 随着排放法规的日益严格和能源危机的加剧, 在满足发动机排放要求的前提下 改善发动机燃油经济性显得格外迫切。在近来各厂家采用的发动机新技术中, 增压技术当仁不让的成为了各厂家追逐的对象增压指的是能够将进人发动机气缸 新鲜空气或者混合气的压力、密度提高到高于周围大气压力、密度的方法, 其可以明显地提高发动机的动力性、经济性及排放性, 并且可以降低发动机重量和尺寸( 给定功率下) 。。一般来说, 汽车的最高车速越高, 需要装备的发动机功率就越大, 那么发动机增压的意义也就越大。增压技术对于中高级汽油机轿车来说, 是很有实际的意义。目前, 国外有相当数量的汽油机轿车都采用了增压技术, 而在国产轿车中只有个别车型的汽油机采用增压技术, 但是国内各大汽车主机厂 都在加快汽油机增压技术的开发应用。 近20年,随着涡轮增压技术的普及、深入, 有关涡轮增压方面的新技术、新工艺、新材料、新理念开始不断涌现。可以说,正是由于各种排放、噪声法规的大量出台和人们对涡轮增压技术的更高要求,特别是涡轮增压技术对高原发动机的功率补偿,车用涡轮增压技术迎来了发展的黄金时期。 涡轮增压技术的现状 传统的增压器很难在发动机高低负荷下均与之合理配合，而增压器与发动机的良好匹配是保证燃油消耗率以及排放性能的关键，因而近些年来采用各种设计理念的增压系统已经成功得到应用。 2.1.1 相继增压（STC） 在研制高压比、流量的增压器同时，涡轮增压器的可靠性、寿命也不断提高，其制造工艺也相应的简化。如ABB 采用了一种新的润滑油泵，它能利用离心力的作用分离出润滑油中的杂质，从而提高轴承的寿命。再如三菱的 SUPER MET 涡轮增压器采用新的进气消音器后使压气机效率提高 1.5%～3.5%。相继增压 STC 的基本原理是采用多个小流量的增压器，随着柴油机工况的提升，依次投入运行。它改变了增压系统在低工况时废气能量不足而引起的涡轮转速下降，增压压力不足，从而引起的增压器喘振、柴油机功率下降等问题。在柴油机额定工况下，每台增压器都在高效区运行；而在柴油机部分负荷时，减少投入使用的增压器数量，使得投入运行的增压器运行线仍处在高效区附近，从而改善柴油机的经济性及排放性能。 2.1.2 可变截面涡轮增压 可变截面涡轮增压是柴油机废气通过喷嘴环时,根据涡轮增压柴油机外界负荷的变化来改变喷嘴环叶片的角度，使流入涡轮叶片的气流参数改变，通过涡轮焓降的变化实现涡轮做功的变化,进而让压气机出口的增压压力发生变化,从而使得

汽车涡轮增压毕业论文

江苏省交通技师学院 毕业设计（论文） 汽油机涡轮增压技术及故障分析 系名：车辆工程系 专业班级： 学生姓名：李想 学号： 指导教师姓名：江伟 2016年5月3日

目录 摘要涡轮增压简称Turbo，如果在轿车尾部看到Turbo或者T，即表明该车采用的发动机是涡轮增压发动机。本文介绍了涡轮增压器的构造和原理，对常见涡轮增压技术故障进行分析和故障维修，废气涡轮增压器漏油现象故障的原因和日常养护进行了研究并得出结论，对现有的涡轮增压技术进行了一些改进，对未来涡轮增压发展前景进行展望。 关键词：涡轮增压废气常见故障改进措施

引言 涡轮增压器，一个近十年出现的词语。人们只知道汽车排量后面带T的车辆就是带有涡轮增压器的发动机，汽车的加速就会快，性能也好。 涡轮增压器会产生更大的扭矩以满足驾驶乐趣。为了满足发动机不同转速下的需求，1989年出现了可变增压的涡轮增压器（VNT）。在发动机低速时，涡轮增压器减小喉口，提高增压；在发动机全速运转时，涡轮增压器喉口增大，保证增压不会超出需求。喉口可用真空管控制。优点是提高了发动机低速时的加速性能。目前，涡轮增压器已经占到了50%，在亚洲、美国也都在增长。现代涡轮增压器也改变了人们对柴油机的看法，涡轮增压器已经成为提高动力性能的主流方向。 第一章．汽车涡轮增压技术概述 涡轮增压器按增压方式分为废气涡轮增压器、复合式废气涡轮增压器和组合式涡轮增压器。他们的作用分别如下： 1.废气涡轮增压器是利用发动机排出的具有一定能量的废气进入涡轮并膨胀做功，废气涡轮的全部功率用于驱动与涡轮机同轴旋转的压气机工作叶轮，在压气机中将新鲜空气压缩后再送入气缸。废气涡轮与压气机通常装成一体，便称为废气涡轮增压器。其结构简单，工作可靠，一般柴油机合理地加装废气涡轮增压系统后，可提高功率20% ～ 30% ，降低比油耗 5% 左右，有利于改善整机动力性能、经济性能及排放品质，因而得到广泛应用。 2 .复合式废气涡轮增压器。废气涡轮增压器是将废气动力涡轮与废气涡轮增压器串联起来工作，称为复合式废气涡轮增压器。在某些增压度较高的柴油机上，废气能量除驱动废气涡轮增压器外，尚有多余的能量用于驱动低压废气动力涡轮，该动力涡轮通过齿轮变速器及液力耦合器与发动机输出轴联接。这样，废气涡轮增压器达到增压的目的，而废气动力涡轮将废气能量直接变为功率送给曲轴。

汽车发动机废气涡轮增压技术的应用与发展

序号（学号）：20111570 武汉航海职业技术学院 毕业论文 汽车发动机废弃涡轮增压技术的应用与发展 姓名代文华 专业汽车检测与维修 班级2011 汽检（1）班 指导教师谭雅娟 2011年4 月30 日

汽车发动机废气涡轮增压技术的应用与 发展 《摘要》:针对发动机的废气涡轮增压技术的研究意义及研究现状、存在问题及解决措施进行了论述。废气涡轮增压器这一内燃机制造业百年最杰出的作品之一，近20年在车用发动机上越来越多的被采用，甚至CNG汽车，微型汽车和摩托车上也出现了涡轮增压器。汽车采用增压技术后，动力性，经济性不但得到了显著提高而目…排放性能也有所提高，这对消除油价飞涨满足日益严格的排放法规来说是十分重要的。最后，对废气涡轮增压技术进行了展望。 《关键词》:发动机;废气涡粉增压;热负荷;爆震;匹配 Trend and Research of Turbocharged Technology in Gasoline Engines 《Abstract》; It is introduced the meaning and the situation of exhaust 一gas turbocharged technology in gasoline engine, and then impediment and countermeasures are discussed. In the end，prospect of exhaust一gas turbocharged technology in gasoline engine is made. 《Key words》;gasoline engine;turbocharging;thermal load; deflagration; matching

汽车涡轮增压的毕业设计

【摘要】涡轮增压简称Turbo，如果在轿车尾部看到Turbo或者T，即表明该车采用的发动机是涡轮增压发动机。本文介绍了涡轮增压器的构造和原理，对它的保养及使用进行了阐述，同时，通过分析常见故障，对改进措施以及发展方向有了一定的看法。 【关键词】涡轮增压废气常见故障改进措施 【引言】 涡轮增压器，一个近十年出现的词语。人们只知道汽车排量后面带T的车辆就是带有涡轮增压器的发动机，汽车的加速就会快，性能也好。 涡轮增压器会产生更大的扭矩以满足驾驶乐趣。为了满足发动机不同转速下的需求，1989年出现了可变增压的涡轮增压器（VNT）。在发动机低速时，涡轮增压器减小喉口，提高增压；在发动机全速运转时，涡轮增压器喉口增大，保证增压不会超出需求。喉口可用真空管控制。优点是提高了发动机低速时的加速性能。目前，涡轮增压器已经占到了50%，在亚洲、美国也都在增长。现代涡轮增压器也改变了人们对柴油机的看法，涡轮增压器已经成为提高动力性能的主流方向。

一．涡轮增压器的作用和构造以及工作原理 （一）作用 涡轮增压器按增压方式分为废气涡轮增压器、复合式废气涡轮增压器和组合式涡轮增压器。他们的作用分别如下： 1.废气涡轮增压器是利用发动机排出的具有一定能量的废气进入涡轮并膨胀做功，废气涡轮的全部功率用于驱动与涡轮机同轴旋转的压气机工作叶轮，在压气机中将新鲜空气压缩后再送入气缸。废气涡轮与压气机通常装成一体，便称为废气涡轮增压器。其结构简单，工作可靠，一般柴油机合理地加装废气涡轮增压系统后，可提高功率20% ～ 30% ，降低比油耗 5% 左右，有利于改善整机动力性能、经济性能及排放品质，因而得到广泛应用。 2 .复合式废气涡轮增压器。废气涡轮增压器是将废气动力涡轮与废气涡轮增压器串联起来工作，称为复合式废气涡轮增压器。在某些增压度较高的柴油机上，废气能量除驱动废气涡轮增压器外，尚有多余的能量用于驱动低压废气动力涡轮，该动力涡轮通过齿轮变速器及液力耦合器与发动机输出轴联接。这样，废气涡轮增压器达到增压的目的，而废气动力涡轮将废气能量直接变为功率送给曲轴。 3.组合式涡轮增压器。组合式涡轮增压器由废气涡轮增压与进气惯性增压组合而成。在该增压系统中，除废气涡轮增压器外，还有由稳压箱、共振管、共振室等构成的进气惯性增压系统，利用压力峰值可进一步提高增压后的进气压力。 （二）构造 废气涡轮增压器一般由单级离心式压气机和单级轴式涡轮机或径流式涡轮机组成为机组，并分别称为轴流式废气涡轮增压器和径流式废气涡轮增压器。压气机和涡轮机二者的工作轮装在同一根轴上，称为转子，转子由发动机排出的废气驱动。这种涡轮增压器工作的条件，除压气机和涡轮机的转速相同外，在任何工况下其效率也是相同的。 涡轮增压器按转子的支承情况有各种不同结构方案，最常见的有几种： 1.外双支承式

涡轮增压发动机的构造、原理及使用全解

论文封面成绩： 科技大学2015-2016学年第1学期 《过程装备与控制专业概论》 班级：装控153 学号：1505020312 ：明海 开课学院：机电工程学院任课教师：栾德玉、翟红岩

涡轮增压发动机的构造、原理及改进 摘要 涡轮增压简称Turbo，我们经常可以在汽车尾部看到Turbo或者T的标志，这些标志表明该车采用的发动机是涡轮增压发动机。本文介绍了涡轮增压器的构造和原理，对它的保养及使用进行了阐述，同时，通过分析常见故障，对改进措施以及发展方向有了一定的看法。 关键词：涡轮增压废气常见故障改进措施 【引言】 涡轮增压器，一个近十年出现的词语。人们只知道汽车排量后面带T的车辆就是带有涡轮增压器的发动机，汽车的加速就会快，性能也好。 涡轮增压器会产生更大的扭矩以满足驾驶乐趣。为了满足发动机不同转速下的需求，1989年出现了可变增压的涡轮增压器（VNT）。在发动机低速时，涡轮增压器减小喉口，提高增压；在发动机全速运转时，涡轮增压器喉口增大，保证增压不会超出需求。喉口可用真空管控制。优点是提高了发动机低速时的加速性能。目前，涡轮增压器已经占到了50%，在亚洲、美国也都在增长。现代涡轮增压器也改变了人们对柴油机的看法，涡轮增压器已经成为提高动力性能的主流方向。 一．涡轮增压器的作用和构造以及工作原理 （一）作用

涡轮增压器按增压方式分为废气涡轮增压器、复合式废气涡轮增压器和组合式涡轮增压器。他们的作用分别如下： 1.废气涡轮增压器是利用发动机排出的具有一定能量的废气进入涡轮并膨胀做功，废气涡轮的全部功率用于驱动与涡轮机同轴旋转的压气机工作叶轮，在

汽车涡轮增压毕业设计

摘要 涡轮增压简称Turbo，如果在轿车尾部看到Turbo或者T，即表明该车采用的发动机是涡轮增压发动机。现今装有涡轮增压的车辆越来越多了，也越来越多的被人们所熟知，它的好坏决定着现代汽车动力性，本文介绍了涡轮增压的定义及涡轮增压器的构造和原理，对它的保养及使用进行了阐述，同时，通过分析常见故障，对改进措施以及发展方向有了一定的看法。 【关键词】：涡轮增压使用维护常见故障改进措施

ABSTRACT Turbocharged \"Turbo, if in the car to see the Turbo or T, namely that the car is the engine Turbo engine. Now a turbocharged vehicles more and more, also more and more be known, it depends on the quality of the modern car performance, this paper introduces the definition and the turbocharged turbocharger structure and principle, it's the maintenance and use were introduced, and at the same time, through the analysis of the common faults, to the improvement of the measures and the direction of development have certain of views. key words : turbocharged use common breakdown maintenance measures for improvement

汽车改装之——可变截面涡轮增压技术

汽车改装之——可变截面涡轮增压技术 今天小编在网上看到一句很有道理的话“跑道上的车的状态是很复杂的，只有多调整，体会各种设定下车的姿态和感觉，才能真正明白怎么调车”。其实改车就如同在跟车对话，当你听得懂它的时候，就能调校出一部好的改装车了。改车是一个发挥主观能动性的过程，如何更好地提高原车性能，不光是机械系统的问题，也需要我们发挥辩证思维不断的尝试，同样的东西，在不同人手下也是千变万化。优秀的汽车改装技师，不仅需要过硬的技术，扎实的理论基础，还需要热情、细心、爱心与探索的精神。 今天我们来讲一讲可变截面涡轮技术，我们知道，涡轮大小、涡轮进气量和涡轮迟滞是三个统一的矛盾体。普通涡轮增压器在全负荷状态下时进气量非常可观，但当发动机转速较低时，就会由于废气驱动力不足而无法达到工作转速，这样造成的结果就是，在低转速时，涡轮增压器并不能发挥作用，这时候涡轮增压发动机的动力表现甚至会小于一台同排量的自然吸气发动机。 对于传统的涡轮增压发动机来说，解决涡轮迟滞现象的一个方法就是使用小尺寸的轻质涡轮。首先，小涡轮会拥有较小的转动惯量，因此在发动机低转速时，也能驱动涡轮能达到工作转速，从而有效改善涡轮迟滞的现象。不过，使用小涡轮也有它的缺点：当发动机高转速时，小涡轮由于排气截面较小，会使排气阻力增加，即产生排气回压，因此发动机最大功率和最大扭矩会受到一定的影响。而对于产生回压较小的大涡轮来说，虽然高转速下可以拥有出色增压效果，发动机也会拥有更强的动力表现，但是低速下涡轮更难以被驱动，因此涡轮迟滞也会更明显。 为解决上述矛盾，让涡轮增压发动机在高低转速下都能保证良好的增压效果， VGT(Variable Geometry Turbocharger）或者叫VNT可变截面涡轮增压技术便应运而生。在柴油发动机领域，VGT可变截面涡轮增压技术早已得到了很广泛的应用。由于汽油发动机的排气温度要远远高于柴油发动机，达到1000°C左右（柴油发动机为400°C左右），而VGT 所使用的硬件材质很难承受如此高温的环境，因此这项技术也迟迟未能在汽油机上应用。近年来，博格华纳与保时捷联手克服了这个难题，使用了耐高温的航空材料技术，从而成功开发出了首款搭载可变截面涡轮增压器的汽油发动机，保时捷则将这项技术称为VTG（Variable Turbine Geometry）可变涡轮叶片技术。 VGT可变截面涡轮技术的核心部分就是可调涡流截面的导流叶片，从上图我们可以看到，涡轮的外侧增加了一环可由电子系统控制角度的导流叶片，导流叶片的相对位置是固定的，但是叶片角度可以调整，在系统工作时，废气会顺着导流叶片送至涡轮叶片上，通过调整叶片角度，控制流过涡轮叶片的气体的流量和流速，从而控制涡轮的转速。当发动机低转速排气压力较低的时候，导流叶片打开的角度较小。根据流体力学原理，此时导入涡轮处的空气流速就会加快，增大涡轮叶片处的废气压强，从而可以更容易推动涡轮转动，有效减轻涡轮迟滞的现象，也改善了发动机低转速时的响应时间和加速能力。而在随着转速的提升和排气压力的增加，叶片也逐渐增大打开的角度，在全负荷状态下，叶片则保持全开的状态，减小了排气背压，从而达到一般大涡轮的增压效果。举一个简单的例子，在有风的天气，大家在空旷处感受到的风力会明显比在非封闭的狭窄的通道处（比如两个相隔很近的楼宇之间）小很多。此外，由于改变叶片角度能够对涡轮的转速进行有效控制，这也就实现对涡轮的过载保护，因此使用了VGT技术的涡轮增压器也就不需要设置排气泄压阀。

汽车涡轮增压技术-几种涡轮泄压阀简介

如今，涡轮增压技术正受到越来越多厂商的青睐，由于能够有效提升发动机效率，它似乎已经成为目前汽油能源时代节能环保的主流趋势之一，另一方面作为能明显提升动力的相对低成本手段，使得它也成为众多汽车爱好者的改装对象。 尽管涡轮增压本体是功率提升的核心部件，但必须在周边一系列设备的协同下才能正常运转，本篇文章我们就来说说涡轮增压系统中一个经常被众多改装者所提到的部件：涡轮泄压阀。相信各位读者都知道，这个部件之所以著名，是因为它能够发出“呲呲”的噪音，这种噪音就好像美妙音乐一般吸引着很多汽车爱好者，甚至很多人想方设法要为自己的自然吸气发动机也加装一个能发出类似声音的装置。 听起来确实不错，可是对于广大普通汽车爱好者来说，各种“专业”词汇又让人实在摸不着头脑，比如进气泄压阀、排气泄压阀、内排式、外排式，以及各种关于这些装置到底是有用还是没用的争论，即使很多“圈内”人恐怕也说不清楚，当然你要指望我能给一口气说清楚了也太可能，在此我只是尽量用浅显易懂的文字来给大家做简要的介绍。 我承认涡轮泄压阀很酷，当你把什么东西看做很酷的时候，它自然就变得很神秘了，其实理性思考一下也没什么新鲜的，无非是一个简单的工业零件，甚至有些乏味。泄压阀顾名思义就是释放压力的阀门，很多气压、液压装置都有，很可能你家热水器上也有类似的部件。我是不是把它说得有些太乏味了？放心，我不会拿热水器上的泄压阀做讲解，然后告诉你说涡轮泄压阀就是采用相同的原理，我们是要说真正的涡轮泄压阀！

进气、排气、内排、外排...该从哪里说起呢？那么就先从涡轮增压器上的那个部件说起吧，下图是一部大众系列发动机所使用的涡轮增压器，其中右半部分浅色的是吸气涡轮，新鲜空气经过这里被压缩，然后经中冷器再通向节气门；左半部分深色的是排气涡轮，由排气歧管出来的高温废气驱动叶片产生高达每分钟十几万的转速，是涡轮增压器的动力来源。 关于涡轮增压器的具体工作原理这里就不再详述，不太清楚的朋友可以在网上找到很多相关资料。这里要说的是右边这个部件，在吸气涡轮端有一个气罐状的装置，下方一根金属连杆连接到排气涡轮一端。

汽车发动机涡轮增压与自然吸气比较

汽车发动机涡轮增压与自然吸气比较 从技术可靠性、耐久性角度看，自然吸气的平均分要高于涡轮增压，但这只是一个方面。如果只着眼于技术可靠，那么产品都不需要更新换代了，用历经沧桑考验的老技术是最可靠的。不过汽车业是应该有追求的，希望让发动机有更大马力，更省油，更有驾驶乐趣……所以才有了不断改进的自然吸气发动机-----涡轮增压技术的出现！1）自然吸气的发动机比较容易做得完善。怠速的安静平顺性、冷车发动时的噪音和运转平稳度，自然吸气发动机普遍会做得更好。涡轮发动机，毕竟带了额外的“外设”，所以在平顺、静音这些方面不容易做得很好（当然我说的是同样20多万的车的比较，上百万高档车用的涡轮发动机可以做得非常完善，这关乎成本应用）。 2）涡轮发动机加速表现更好。这是因为涡轮发动机有着更大的肺活量，肺活量大的人运动起来当然更有劲。涡轮增压发动机动力普遍能达到相当于其排量1.3～1.5倍左右的自然吸气发动机的水平。但这只是笼统程度，实际表现上，涡轮发动机在3000转后的“后劲”会比自然吸气发动机强，部分出色的涡轮增压发动机更能提供令人兴奋的“高潮”。相对来说，自然吸气发动机的后劲即使有，来得也没那么刺激。 3）自然吸气发动机的动力收放更容易掌控。主要表现在细微操控油门时力度的输出上，例如你一直保持油门在某一个开度不变，自然吸气的车子加速会比较畅顺、加速度相对比较平均；涡轮发动机的车子

则会呈一种渐入高峰的变化性输出。不过这种差异有缩小的倾向，有些自然吸气发动机也会有较大的力量波幅，而有些涡轮发动机的输出已经调校得非常平均。但某些时候还是能见到它们的先天特性，例如在一个较斜的坡道上倒车时，开自然吸气的车，你很容易找到一个让车子稳定、精细地发力的油门位置，而涡轮的车子，这个油门位置就比较难掌握，往往要踩一下、放一下，即是说涡轮车子的极低速度下的线性度是明显不及自然吸气的。这个现象不但发生在十多二十万的涡轮增压车（如我们的新君威2.0T、昊锐1.8T）上，就连一些高级大排量涡轮增压车也难以避免。 4）涡轮发动机究竟是更费油，还是更省油？这个问题相信不少人觉得困惑，因为不少厂商宣传它们的涡轮发动机时都提到了经济省油。事实上，涡轮这技术本身是为榨取大马力而诞生的，在有限的排量限制下，获得超过其排量的动力输出，是这项技术诞生的出发点。所以同排量对比，一台1.8T带涡轮的发动机，其油耗肯定高过1.8L自然吸气发动机。不过现在人们转变了思维的角度，以同等动力输出而不是同等排量来比较，涡轮发动机因为排量更小，所以在涡轮不全力工作的状态下，它可能比同等动力水平的自然吸气发动机更加省油。比方说，一台1.8T发动机动力水平相等于另一台2.4L自然吸气发动机，彼此都全力工作时，大家的油耗可能差不多；但当这两台发动机在90km/h等速巡航这种低负荷工作时，1.8T发动机的涡轮由于未充分介入工作，这时气缸内部实际工作排量只有1.8L，而另一台自然吸气发动机工作排量始终为2.4L，这时候1.8T带涡轮的比2.4L自然吸气

汽车用Turbo涡轮增压技术

汽车用Turbo涡轮增压技术 应用涡轮增压技术来提升发动机的功率，已经有30多年的历史了，1998年以后，国内的汽车制造厂也开始使用Turbo技术。尤其是南、北大众出的汽车，比如AudiA6/1.8t, Bora1.8T,PasstB5/1.8T逐渐多了起来，而且也比较好卖。加速性能确实很爽，比如PassatB5/1.8T，只有10秒多指针就到100公里了。 主要工作原理 1、一般我们叫通俗了，都说涡轮增压，实际上它的实现是通过涡轮增压器来达到的。涡轮增压器通俗地理解就是空气压缩机，通过压缩空气来增加进气量。 2、涡轮增压器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。 3、当发动机转速增快(当加速的时候)，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，这样就可以增加发动机的输出功率了。 4、在现有的技术条件下，涡轮增压器是唯一能使发动机在“工作效率不变”的情况下增加“输出功率”的机械装置。一般能使发动机增加输出功率在10%到40%左右。那么可以推断，如果使PassatB5/1.8的发动机，加了涡轮增压器以后的“输出功率”应该相当于2.3L排量发动机的输出功率了。可想而知，这东西使让发动机的工作效率不变，就那么大的机器，还让人家多干点活，加个涡轮增压器来压缩空气，扩大进气量，从而增大输出功率，真有点电脑上CPU超频的意思啊。想想还是人还是很聪明的，发动机体力不够，想办法硬让它够，呵呵...... 涡轮增压器的构造 一般人想象这样的涡轮增压技术可能十分复杂，其实不然，一个空气压缩机再复杂也是一个机械装置。它是由涡轮室和增压器组成，请注意他们的链接： 1、涡轮室进气口与排气歧管相连，排气口接在排气管上； 2、增压器进气口与空气滤清器管道相连，排气口接在进气歧管上。 3、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。 这样，一个整体的涡轮增压器就形成了，发动机就“超频”了。 常见的涡轮增压机 1．废气涡轮增压系统：利用发动机排出的废气达到增压目的。增压器与发动机无任何机械联系，压气机由内燃机废气驱动的涡轮来带动。一般增压压力可达１８０～２００ｋＰａ，或３００ｋＰａ左右，需要增设空气中间冷却器来给高温压缩空气进行冷却。国内轿车１９９８年开始在排量１．８的奥迪２００上运用，以后又有奥迪Ａ６的１．８Ｔ、奥迪Ａ４１．８Ｔ，直至帕萨特１．８Ｔ、宝来１．８Ｔ。 优点：增加效率高于机械增压； 缺点：发动机动力输出略滞后于油门的开启，加大油门后一般需要等片刻，稍后发动机会有惊人的动力爆发（也不能算是缺点）。 2．机械增压系统（Ｓｕｐｅｒｃｈａｒｇｅｒ）：装置在发动机上并由皮带与发动机曲轴相连接，从发动机输出轴获得动力来驱动增压器的转子旋转，从而将空气增压吹到进气岐道里。 优点：转子的速度与发动机转速是相对应的，所以没有滞后或超前，动力输

汽车涡轮增压器出现早期损坏的原因以及解决策略分析

软科学论坛——能源环境与技术应用研讨会 汽车涡轮增压器出现早期损坏的原因以及解决策略分析 【摘要】为了提高汽车使用的经济效益以及性能，在进行汽车的建造过程中已经引进了涡轮增压机，在汽车中使用涡轮增压机，通过对空气进行压缩，进而提高发动机的进气量。它主要是利用了发动机在工作中排放出来的大量废气的惯性冲力，在这种惯性冲力的推动下带动了汽车涡轮的选装，通过带动叶轮将通过空气滤的空气进行压缩，然后将其灌入气缸，提高空气的密度与数量，进而提高了空燃比，使发动机得到更高的输出功率。 【关键词】涡轮增压器；损坏原因；解决策略 前言 在汽车发动机的工作中应用涡轮增压器将能够有效的通过改善发动机进气密度的方式，提高喷油器的喷油量，进而达到提高发动机输出功率的目的，加装了增压器的发动机将在转矩的增大方面得到较大的改观。合理的运用涡轮增压器还能够改善发动机的燃烧效率，废弃排放中的大量有害物质进行合理的控制，并在一定程度上提高了燃油使用的经济性，降低了燃油的消耗量，达到了节约燃油提高发动机性能的目的。但是，在涡轮增压器使用中，早期损坏缺失经常发生的，本文将对其早期损坏的原因及解决的策略进行简要的分析。 一、汽车涡轮增压器基本原理及特点 汽车涡轮增压机的出现使当代汽车的使用性能得到了极大的提升，从一定程度上改善了汽车对燃油资源的消耗状况，使其经济效益以及实用性能得到了提升。汽车涡轮增压器的出现是符合当代社会发展能源利用理念的，通过对汽车废气的再循环使用，提高发动机进气量，进而有效的增加发动机的工作效率，这已经成为了当代汽车发展的重要方向。 汽车涡轮增压器是利用发动机运行时排出的废气惯性冲力推动单级轴流式涡轮机高速旋转，涡轮机驱动安装在同一根轴上的离心式压气机，由压气机把由空气滤清器管道过来的新鲜空气，增压而进入气缸。随着发动机的加速，排出的废气速度与涡轮转速同步加快，压气机就会压缩更多的空气进入气缸，空气的压力、密度增加就可燃烧更多的燃油，有此达到增加发动机输出功率和改善汽车使用经济性的目的。 二、汽车涡轮增压器早期损坏的原因分析 涡轮增压器通过提高汽车的进气量，为汽车发动机的工作提供更大的空气流量，使发动机内部气缸燃烧室中的燃油能够得到充分的燃烧，进而提升了发动机的工作功率。面对汽车涡轮增压器早期使用可能出现的损坏原因，以下我将对其进行科学合理的分析研究。 2.1当造成的蜗轮增压器早期损坏 ①发动机一着车就走，使增压器转子轴承在高速运转之前得不到充分润滑，造成转子浮动轴承早期损坏。 ②一起步就大油门大负荷，因轴承无油而加速磨损，甚至卡死 ③高温、高转速下发动机突然熄火停车，机油供应停止，而转子在惯性作用下还要高速旋转，这时就会造成浮动轴承因温度高又缺少机油而磨损，甚至烧蚀。 ③发动机长时间怠速运转，当发动机长时间怠速运转时，会在增压器涡轮及压气机叶轮后面产生负压，从而造成从浮动轴承流出的机油在压力差作用下向外泄漏。 2．2维修人员的不规范维护造成蜗轮增压器早期损坏。 ①使用不合格的机油 装有蜗轮增压器的发动机，必须使用优质合成机油，如果使用不合格的机油会使机油发生积碳或油泥，严重时会堵塞润滑油道，造成增压器润滑不良。 ②保养不及时造成机油氧化变质 发动机机油在使用一段时间后，机油就会氧化变质，同时机油中各种添加剂的作用也会发生衰退，使机油润滑油膜遭到破坏。造成机油氧化或变质的根本原因是机油使用时间过长或因为发动机过热、从活塞窜过的燃气过多、机油中混入不同牌号的机油、冷却水漏入机油以及没有按规定的期限及时更换机油所致。发动机机油氧化变质后就会形成油泥而附着并堆积在壳体内壁和进、回油通道中，同时沉积在涡轮端轴承内的油泥由于高温而变成非常坚硬的结焦。当结焦片状剥落后就会使涡轮端轴承和轴颈磨损。 ③机油供油不足或供油滞后 当机油压力和流量不足时会出现下列问题：供给轴颈和止推轴承的润滑油不足：用以使转子轴颈和轴承轴颈保持浮动的润滑油不足；增压器已处于高速运转时润滑油还没有供给到轴承。当发动机负荷增加时，对增压器轴承的供油量也应该相应增加。当发动机高负荷，增压器转速很高时，即使几秒钟时间的供油不足也会造成对增压器轴承的损坏。 ④使用不合格的空气滤清器或空气滤清太脏 不合格的空气滤清器，会使空气中的大颗粒灰尘首先进入涡轮增压器的进气系统都将损坏转子浮动轴承。由于空气滤清器长时间不予更换而太脏或堵塞，就会造成供气不良而导致压气机进气负压过高，使得压气机一端的内压高于外压，机油在这种压力差作用下从进气管一端流出。 三、汽车涡轮增压器早期损坏的预防对策 汽车涡轮增压器在早期使用中出现损坏往往是人为技术操作不当，或者是日常使用对车辆维护不到位等造成的。面对问题的出现，如果不对汽车涡轮增压器早期损坏问题进行预防对策的制定，就有可能导致车辆在运行驾驶中出现问题，以下我将就其预防对策进行分析。 3．1发动机发动以后，不要急于加大油门，而应该先让发动机怠速运行3到5分钟(特别是在冬天)，这样使得发动机机油温度升高，加大机油的流动性，涡轮增压器也得到充分地润滑，之后再进行正常的加速行驶。 3．2选择使用汽车优质合成机油。对于配有涡轮增压器的发动机，它的工作强度会更高，具有高温、高转速、大功率、大扭矩、低排放的工作特点。发动机的内部零部件更要承受较高的温度及更大的撞击、挤压和剪切力。所以应该选用耐高温抗氧化、抗磨性好、抗剪切能力强的合成机油、半合成机油等高品质润滑油。 3．3期更换发动机机油及滤清器，保持空气滤清器清洁畅通。涡轮增压器的转轴与轴套之间配合间隙很小，如果机油里掺有杂质，就会加速转轴与轴套之间的磨损而造成涡轮增压器的过早报废。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的磨损。 3．4保证涡轮增压器的密封环密封完好。因为涡轮增压器中的废气和润滑系统就靠这密封环隔开，如果密封环失效，废气就会进入发动机润滑系统，使机油温度过高而氧化，曲轴箱压力过高而窜气。另外当发动机低速运转时，假如密封环密封不好，机油就会从密封环泄漏，通过排气管排出或进入燃烧室燃烧掉，以造成润滑油的浪费。 结语 总而言之，汽车涡轮增压器的使用已经成为了汽车组成中重要的部分，为了提高汽车的动力性能，在日常维护中应该重视涡轮增压器的操作以及维护，确保其使用可靠性。面对汽车使用量的不断增加，汽车涡轮增压器的高校、环保等优点必然会得到发展利用的空间。 参考文献 [1]张强.涡轮增压器早期损坏若干原因分析.科技信息.2010年26期. 赵金生柴河林业局 50

涡轮增压技术论文(完整版)

美国汽车工程师学会 摘要 涡轮增压直喷共轨发动机相比其他自然吸气的发动机有较多的益处，不仅在功率和扭矩输出性能上具有较大的提升，同时，在燃油消耗率和排放方面也有很大的改善。这些技术也会让发动机在较稀薄的空燃比下运转成为可能，因而可以减小有害颗粒物的排放并实现通过更高的EGR流量。 在本篇著作中，为了改善输出功率和扭矩，一台搭载货车平台的两缸自然吸气的直喷共轨发动机配备了涡轮增压器，结果配备这种发动机的整车能承载较大的负重。带涡轮增压器的发动机和自然吸气的发动机本体构造和硬件配置保持不变。固定搭配，废气阀控制增压器使用时通常配有中冷器 在采用了带废气阀控制的增压器后，可以使自然吸气发动机的比功率提升20KW/lit,最大比扭矩提升60.5Nm/lit,，燃油消耗率和排放同样得到改善，同时，最大爆发压力和涡轮进口温度报纸在系统限值内。通过减小压缩比，额定功率可提高超过80%，扭矩提升接近110%。在这个NA发动机上配备VGT的增压器及减小压缩比，可使额定功率和扭矩很好的提升大约140%和130%，在燃油经济性、排放、噪声方面获得较高的利益。 在发展中国家，应用到装载车或乘用车单缸或两缸发动机，这些是典型的自然吸气，并且通常不能达到排放规范，因此，涡轮增压技术对其改善动力性和满足排放法规的要求有着重要里程碑的意义。 引言 为满足欧四或更高的排放法规要求，在直喷柴油机的优化设计上，涡轮增压技术是达到高的升功率其中一个很重要的手段。对于输出的升功率小于50kw/lit,可能会用到废气旁通阀。带废气阀的增压器对于提高额定功率、最大扭矩及排放提供了有效的成本措施。随着进气流量的调整匹配涡轮和压气轮的截面也是至关重要的。较大的压气机气缸在高速时有较多的空气流量，但是在低速负荷点有反作用。大点的涡轮壳体直径由于较低的泵气损失从而改善了高速时的进气流量和燃油消耗率。

帕萨特1.8T轿车废气涡轮增压系统原理与检修

帕萨特1.8T轿车废气涡轮增压系统原理与检修 赵锦强 （威海职业学院，山东威海264210） 1 废气涡轮增压系统的作用 一般发动机当空燃比达到某一值后，再增加燃油，除了黑烟和未燃尽的燃油排到大气中外，不会产生更多的功率。发动机供油越多，黑烟就越浓，油耗就越高，污染就越重。为获得更大的功率，目前在一些较高挡次的汽车发动机上陆续安装废气涡轮增压器。废气涡轮增压发动机是利用发动机排出废气的能量将进入气缸的新鲜空气预先进行压缩，使发动机获得更高的充气效率，由于增加了压缩空气的量，所以允许喷入较多的燃油，使发动机在尺寸不变的条件下产生更大的功率并具有更高的燃烧效率，降低了油耗。 2 废气涡轮增压系统结构与原理 2.1 废气涡轮增压系统组成 帕萨特1.8T轿车搭载的发动机有AWL和BGC 等，其上装有的废气涡轮增压系统由废气涡轮增压器和增压压力控制系统组成。 废气涡轮增压器的实物如图1所示，由涡轮室和压气机室组成。在涡轮室上有两个废气接口，一个与发动机的排气总管相对接，位置设在涡轮径向中心上方；另一个与三元催化器相对接，位置设在涡轮的轴向中心部位，进入涡轮壳内的废气最终进入三元催化器进行催化净化。在压气机室上也有 两个接口，一个与空气滤清器相对接，位置设在压气机叶轮的轴向中心部位；另一个接口即高压空气出口，经过压缩的空气提高了压力、密度和含氧量，通过管道进入中冷器（增压空气冷却器）进行降温，最终经节气门体、进气总管、进气歧管充入气缸。 图1 废气涡轮增压器实物图 增压压力控制系统，主要由发动机控制单元（J220）、增压压力传感器（G31，位于发动机舱左侧增压空气冷却器的上部）、增压压力限制电磁阀（N75，位于发动机舱齿形皮带罩右侧）、增压压力调节单元、增压器空气再循环电磁阀（N249，位于发动机舱进气歧管下方）、机械式空气再循环阀、真空罐以及连接管路等组成，如图2所示。 2.2 废气涡轮增压器工作原理 废气涡轮和压气机叶轮安装在同一根轴上，当废气气流冲击涡轮时, 涡轮高速旋转，同时带动压气机叶轮以相同的速度旋转，经空气滤清器滤清的洁净空气被吸入压气机室，压缩后压力升高, 通过管道进入中冷器冷却，而后进入气缸，从而提高了发动机的充气效率。

当今涡轮增压四大新技术教程文件

当今涡轮增压四大新 技术

技术剖析] 浅析当今涡轮增压四大新技术 一、传统涡轮增压技术简介 涡轮增压技术的基本原理 涡轮增压技术就是采用专门的压气机将气体在进入气缸前预先进行压缩，提高进入气缸的气体密度，减小气体的体积，这样，在单位体积里，气体的质量就大大增加了，这样就可以再有限的汽缸容积内喷入更多的燃油进行燃烧，从而达到提高发动机功率的目的。 涡轮增压由废气推动的涡轮机、压缩进入汽缸空气的压缩机以及中 间部分组成。 涡轮增压器利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮，涡轮又带动同轴的压缩机的叶轮，压缩机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(当加速的时候)，废气排出速度与涡轮转速也同步增快，压缩机的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，这样就可以增加发动机的输出功率了。

在现有的技术条件下，涡轮增压器是唯一能使发动机在“工作效率不变”的情况下增加“输出功率”的机械装置。一般能使发动机增加输出功率在10%到40%左右。 二、涡轮增压新技术 1、可变增压涡轮叶片几何技术 当发动机转速较低时，由于排气的流量较小，不容易推动涡轮叶片。这时可变涡轮几何系统中装在和涡轮叶片平行位置并且围绕它的那几片可变导流板的角度就会变小(如左图)。这样可以使气流通过的空间缩小，加大流速，更容易推动叶片。 在转速高的时候气体流量充足，这个时候可变导流板的角度会变大（如右图），让涡轮获得最大增压值。 有了可变涡轮叶片几何技术，便能在较低发动机转速下达到更高的涡轮速度。汽缸增压有明显的改善，功率及扭力方面相应也有明显的提升，在较低转速时可达到最大扭力，并可维持在一个较广的旋转范围内。 2、涡轮增压中冷技术 涡轮增压可以提高空气的密度，空气密度的提高必然会使空气温度也同时增高，这如同给轮胎打气时泵会发热一样。发动机涡轮增压器的出风口温度也会随着压力增大而升高，温度提高反过来会限制空气密度的提高，要进一步提高空气密度就要降低增压空气的温度。据实验显示，在相同的空燃比条件下，增压空气温度每下降10摄氏度，柴油机功率能提高3%－5%，还能降低排放中的氮氧化合物（NOx），改善发动机的低速性能。因此，也就产生了中间冷却技

车用涡轮增压技术的发展现状与发展方向

日程技术 车用涡轮增压技术的发展现状 与发展方向 赵中义 长春富奥石川岛增压器有限公司 ［摘要］介绍国内、外车用增压器的发展水平，并对小型机的发展趋势进行分析 ［关键词］涡轮增压器，增压中冷，汽油机，柴油机，爆震，压比，压力． 车用发动机增压技术的发展是和小型径流式涡轮增压器的发展紧密相关的，从小型涡轮增压器的发展及水’Ｆ就可以看到车用发动机增压技术的发展和水平。 自小型涡轮增压器出现以来，不但生产规模达到了可观的程度，而且由干大量的研究工作和使用实践以及工艺水平的迅速提高，在性能Ｉ：也达到ｒ较高的水平。 目前普遍使用的涡轮增压器转速范围均为６００００’１２００００ｒ／ｍｉｎ左右，最高已经达到２６００００ｒ／ｍｉｎ。增压器的最高压比一般可达３’３．５，有的已经接近于５，主要用于低压缩比的超高增压发动机。在成批生产的涡轮增压器中，已公开发表的最小叶轮直径仅为３４ｍｎｌ，最小重量仅为２ｋｇ，可用于排量为１５０ｍＬ的７．４ｋｗ小型发动机的增压。使用期限一般可达ｌＯ。１５万ｋｍ，现在有的可达６０万ｌｅａｎ。 我国发展涡轮增压技术起步不算太晚，自５０年代末期开始研制小型涡轮增压器以来，发展列今天，径流式涡轮增压器的型号包括正在研制的在内已有几十个品种；最小叶轮直径仅为５０ｍｍ，最高压比一般可达３。３．３，最高转速已经达到１６００００ｒ／ｍｉｎ。在发动机方面已发展了增压中冷多系列机型，对缸径较小的９３、９５．１００、１０２．１０５、１１０等系列也研制出增压机型。总之，我国车用发动机的增压技术经过几十年的努力已有了一定的基础。 涡轮增压目前正在向两个方向发展：一是向小功率及汽油机方向发展，另一是向高增压和超－岛增压方向发展。 向小功率及汽油机方向发展 在早期，涡轮增压首先在大功率发动机上得到应用，以后逐渐向小功率发动机推广。由于涡轮增压器属于叶片机械，随着叶轮直径的减小，叶片机械的效率是下降的，但随着空气动力学研究的深入．人们已逐步解决了小叶轮直径下仍能保持较高效率的问题，这才有了向小功率发动机推广的可能性。以前研究人员还认为只有缸数ｉ≥４，功率大干７０’１００ｋＷ的发动机进行增压才是合理的，现在排量为ｌ升左右，功率为３０ｋＷ左右的小轿车发动机进行增压已是平常事，甚至排量为１５０ｍＬ的７．４ｋｗ左右的摩托车发动机也可采用增压。 如果说迄今为止柴油机增压已相当成熟，则汽油机增压还是７０年代末期以后才开始得到实际应用。究其原因，汽油机增压存在以下困难和问题： １）．汽油机的增压度受到爆震的限制，增压压力不能太高，效果不及柴油机明显。 ２）．汽油机的燃烧过量空气系数小，工 作温度比柴油机高，由于膨胀比小，故排温 要比柴油机高得多，因此汽油机燃烧系统零 件和涡轮的热负荷都很高。 ３）．车用汽油机的运行范围宽广，工况 变化频繁，对涡轮增压器与汽油机的匹配特 性要求高。 另外，对采用化油器的汽油机还存在一 个增压器的布置方式问题，既增压器可布置 在化油器之后，称为后置，在化油器之前， 称为前置?■者均有各自的问题。但比较起 来一般还是倾向干后置。 经过攻关，在国外上述问题已得到较为 妥善的解决，采取的措施有： １）．对增压空气进行中冷是抑制爆震的 一个重要措施，采用中冷后可基本保持原来 压缩比，从而保证较好的经济性。日前已研 制成功爆震传感器，借助它就可根据燃料辛 烷值和发动机运行工况，自动调节点火提前 角，也有试用进气喷水的办法来抑制爆震和 降低排气温度。 ２）．为了实现汽油机与增压器在宽广转 速范围内的良好匹配，一般采用涡轮前旁通 放气的调节方案，也既自发动机某一转速开 始，保持增压压力基本不变。 ３）．专门设计耐热性的涡轮增压器，涡 轮前最高温度可允许到９５０℃甚至更高，在压 气机端设置特殊的密封装置。 在美国．西欧，日本一些国家更多的是 采用汽油喷射式汽油机，这种发动机更易与 增压器实现良好匹配和采用电控。现在德国 大众与日本ＩＩｌＩ联合开发的ＥＡ８８８发动机已经 采用此套系统。 国内不少单位也相继开展了汽油机增压 的研究，并取得了一定的成绩，但尚未有正 式产品问世，因此霞要的是迅速将科研成果 商品化，跟上世界技术发展潮流，为国民经 济建设发挥应有的作用。 在发展汽油机增压的同时，气体发动机 的增压研究也取得厂相当的进展，高比功率 的转子发动机也采用ｒ涡轮增压，可以说， 涡轮增压已进入令面开亿结果的时代。 向高增压和超高增压方向发展 如果说＿Ｊ：述向小功率及汽油机方向发展 是属于面上的推广，则向高增压和超－亩增压 方向发展是属十水平的提高，也即增压度的 提高标志着增压技术水平的提高。 近年来．在普通涡轮增压系统的基础 上．世界各国竟相发展备种新的高增压和超 高增压系统，取得的进展是十分惊人的，这 充分说明了增压系统发展的无比强大的生命 力。目前这种发展势头还很猛，其前景很宽 广。沿着这个趋势发展下去町能将导致发动 机领域内叉一次革命。应该承认，这是内燃 机领域内的一项高技术，一旦在高增压和超 高增压系统方面取得突破就会带动整个增压 技术水平的提高。我们应当密切注释这项新 技术的发展，并结合我国的实际情况，创造 出适合我国特点的新的高增压和超高增压系 统。 高增压和超高增压系统的标志一般是： 压比大干３．５，平均有效压力大干２．ＯＭＰａ。 显然，在普通涡轮增压系统的条件是无法实 现的。发展高增压和超高增压系统的目标， 乃是发动机的机械负荷和热负荷在现有工 艺、材料允许的条件下，如何用增加增压压 力的办法来增大平均有效压力，同时义使发 动机的起动性能、经济性能、低负荷运转性 能等下降不多，或者有所改善。目前各国发 展起来的名目繁多的各种高增压、超高增压 系统是各具特色的。 如就涡轮增压器本身而言，它的发展趋 势可归纳为： １）．性能的进一步提高； ２）．结构进一步简化和小型化。可靠性 和耐热性的不断提高； ３）．可调增压器的完善和采用陶瓷涡轮。 同时，小型涡轮增压器在效率方面的进 展也是比较大的，尤其是在压气机广泛采用 后弯加前倾的叶轮，加上三元流计算的普 及，使压气机的效率已达到较高的水平，今 后提高的幅度将是有限的，然而比较起来， 涡轮性能却有较大的发展潜力，这主要是由 于近年来涡轮也开始采用三元流｝Ｐ算，仔细 设计叶轮内流道的结果。加上涡轮测功设备 的突破，提供了进行深入研究的叮能。特别 是混流式涡轮的采用为提高涡轮的性能开辟 了广阔的前景。 在小型涡轮增压器卜机械损失往往占有 较大比重，故如何提高机械效率也是一个重 要的课题。目前国外有的厂家已在探索新的 轴承技术。 参考文献 荣现志．国外柴油机的超高增压方式和装置。北 京：北京理工大学出版社．１９８９ 住泰夫．最近力少一术遇给横力动向．自动卓技 衍．Ｖ０１３９．Ｎｏ．１ 蒋德明．内燃机的涡轮增压．北京：机械工业出 版社．１９８６ 郑长虹．国外绝热发动机的研制与发展．大同： 车用发动机１９８６３ 哪 讯｜兰｜万方数据