涡轮增压发动机的原理?

问题描述:

涡轮增压发动机的原理?

Turbo,即涡轮增压,简称T,最早时候由瑞典的萨博(SAAB)汽车公司应用于汽车领域。现在很多人都知道了,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。 例如 大众宝来的1.8T、帕萨特的1.8T、通用汽车的1.6T,2.0T系列车型等等。这些汽车的发动机工作,是靠燃料在发动机气缸内燃烧作功,从而对外输出功率。在发动机排量一定的情况下,若想提高发动机的输出功率,最有效的方法就是多提供燃料燃烧。然而,向气缸内多提供燃料容易做到,但要提供足够量的空气以支持燃料完全燃烧,靠传统的发动机进气系统是很难完成的。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,就可以增加发动机的输出功率了。在涡轮增压器长达一个世纪的开拓和发展方面,盖瑞特(Garrett)公司起到了至关重要的作用。1953年,盖瑞特公司研发了T02涡轮增压器,并取得巨大成功。1954年,盖瑞特成立空研工业部,专门从事涡轮增压器的设计与制造。到1961年,又在汽车界首次尝试将涡轮增压器应用到轿车上。

涡轮增压简称Turbo,如果在汽车尾部看到Turbo或者T,即表明该车采用的发动机是涡轮增压发动机。涡轮增压发动机,顾名思义,就是装配有涡轮增压器的发动机,其工作原理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,通过高速旋转,迫使更多的空气进入进气歧管,从而提高发动机的燃烧做功效率。发动机可分为涡能增压和自然吸气两种形式,简单理解就是:自然吸气发动机就像是一把扇子,输出的风力平顺而自然,且制造和保养成本低。而涡能增压发动机就像是一台小型电风扇,在高档位下动力强劲,但是维护成本较高。

最早的涡轮增压器用于跑车或方程式赛车上的,这样在那些发动机排量受到限制的赛车比赛里面,发动机就能够获得更大的功率。发动机是靠燃料在气缸内燃烧作功来产生功率的,由于输入的燃料量受到吸入气缸内空气量的限制,因此发动机所产生的功率也会受到限制,如果发动机的运行性能已处于最佳状态,再增加输出功率只能通过压缩更多的空气进入气缸来增加燃料量,从而提高发动机作功能力。因此在目前的技术条件下,涡轮增压器是惟一能使发动机在工作效率不降低的情况下增加输出功率的机械装置。