涡轮增压原理

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1、涡轮增压原理　　使用涡轮增压发动机的车型现在越来越多，到底什么是涡轮增压发动机，它的基本结构和工作理又如何呢?现在坊间越来越多车迷朋友知道涡轮增压可以提升动力，但却不知道它是如何完成，如果要改装又应如何改动?一切的一切，我们都需要从涡轮增压系统的基本原理谈起。　影响发动机动力输出的原因有很多，但其中最重要的，莫过于如何把更多的空气塞进汽缸，提高容积效率(更多的空气将带来更大的动力)。排量为3000cc的引擎所能够产生的马力与扭矩，在理论上必然会比相同设计的2000cc引擎来得大。那么如何把2.0L汽缸内的容积效率提升到接近甚至超过3.0L呢?　　NA动力提升方法一般的

2、NA(自然进气)发动机的做法，逃不开加大节气门口径，或换多喉直喷等，使高转速时可以在同油门深度下，获得更多的空气量。但这种方法在某一转数后，作用就有限了。毕竟NA发动机的空气是靠真空吸入的。在汽缸容积固定不变的情况下，真空吸入空气有一个相对的限度。　　有的NA发动机改用高角度凸轮轴(HiCam，借此增加进排气门重叠角度)，可以在高转速下获得高动力，但缺点是低转的扭矩较差，而且如果角度过大，会有发动机怠速不稳的现象。所以现在不少的新车都用上可变气门正时技术，再配合可变凸轮轴等技术(如VVTL-i、i-VTEC、MIVEC)……以期在低转扭矩和高转马力之间取得很好的平衡。

3、　　但即便是用尽以上方法，发动机的进气效率顶多提高60%。NA发动机始终无法避免其宿命——空气是被动地被吸入汽缸内的。也就是说，引擎所需的空气完全依靠活塞下行时产生的负压而进入，即便汽缸吸满了空气，缸中气压也就小于或等于一个大气压。所以NA发动机的升功率始终远不如能将空气与燃油强制送入的汽缸中，可轻松获得一倍以上马力的增压发动机。　　涡轮增压系统原理解构　　涡轮系统是增压发动机中最常见的增压系统之一。　　如果在相同的单位时间里，能够把更多的空气及燃油的混合气强制挤入汽缸(燃烧室)进行压缩燃爆动作(小排气量的引擎能“吸入”和大排气量相同的空气，提高容积效率)，便能在相同

4、的转速下产生较自然进气发动机更大的动力输出。涡轮增压利用废气驱动，基本没有额外的能量损耗(对发动机没有额外的负担)，便能轻易地创造出大马力，是非常聪明的设计。情形就像你拿一台电风扇向汽缸内吹，硬是把风往里面灌，使里面的空气量增多，以得到较大的马力，只是这个扇子不是用电动马达，而是用引擎排出的废气来驱动。　　一般而言，引擎在配合这样的一个“强制进气”的动作后，起码都能提升30%-40%的额外动力，如此惊人的效果就是涡轮增压器令人爱不释手的原因。况且，获得完美的燃烧效率以及让动力得以大幅提升，原本就是涡轮增压系统所能提供给车辆最大的价值所在。　　该系统包括涡轮增压器、中冷

5、器、进气旁通阀、排气旁通阀及配套的进排气管道。　　涡轮增压系统如何工作?　　我们希望用以下简单的步骤让你明白涡轮增压的工作顺序，从而便能清楚了解涡轮增压系统的工作原理。　　一，发动机排出的废气，推动涡轮排气端的涡轮叶轮(TurbineWheel)②，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(TurbineWheel)③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

6、，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。　　涡轮增压器涡轮增压器本体是涡轮增压系统中最重要的部件，也就是我们一般所说的“蜗牛”或“螺仔”。因涡轮的外形与蜗牛背上的壳或海产摊内的海螺十分近似而得名。　　涡轮增压器本体是提高容积效率的核心部件，其基本结构分为：进气端、排气端和中间的连接部分。　　其中进气端包括压气机壳体(CompressorHousing，包括压气机进风口(CompressorInlet)、压气机出风口(CompressorDischarge)、压气机叶轮(Compre

7、ssorWheel)。　　而排气端包括涡轮壳体(TurbineHousing，其中包括涡轮进风口(TurbineInlet)、涡轮出风口(TurbineDischarge)、涡轮叶轮(TurbineWheel)。　　在两个壳体间负责连接两者的，还有一个轴承室(CenterHousing)，安装有负责连接并承托起压气机叶轮、涡轮叶轮，应付上万转速的涡轮轴(Shaft)，以及与之对应的机油入口(OilInlet)、机油出口(OilOutlet)等(甚至包括水入口和出口)。　　“高温”是涡轮增压器运作时面临的最大考验。涡轮运转时，首先接触的便是由引擎排出的