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卡车涡轮增压器如何工作?

卡车涡轮增压器如何工作?

卡车小百科

2020-02-22

【卡车之家 原创】涡轮增压工作原理,是利用发动机排出的废气的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。

想必大部分的卡友都知道,现在几乎所有的中重卡发动机都有涡轮增压器。但涡轮增压如何工作,如何为发动机提供更高的功率和效率。本文将用通俗易懂的方式为卡友解释。

卡车涡轮增压器如何工作?

为什么要增压,有什么好处?

1、马力更大,保证时效

发动机增压是提高功率密度的主要方法。用大白话说,就是提高发动机进气量,从而提高发动机的功率和扭矩,让车子更有劲。

举个例子来说:假设一台发动机的空气燃料比是1:3,加装涡轮增压后,进入的空气可以到达2或者3,那么相应的通过多喷油,活塞做功的能量更大,功率自然而然就提升了。

2、最大扭矩来的早,区间更宽泛

对于重型柴油机的意义除了提升了功率,最重要的是提高了重型柴油机的效率,最大扭矩的转速更低,并且让发动机最大扭矩区间更宽泛

3、辅以直喷技术,更环保,燃烧更充分

在另外一个角度上来说,搭载涡轮增压器的发动机也同时带有高压缸内直喷的技术。燃油雾化更佳,燃烧更充分,也间接降低了尾气排放。

为何需要强制进气?

熟悉发动机原理的卡友肯定知道,发动机做功,除了燃料之外,还需要氧气才可以。自然进气发动机依靠活塞工作时将空气吸入气缸内。空气没有外力助推,无法吸入更多的空气,功率和扭矩受到限制。

卡车涡轮增压器如何工作?

为了提高功率,人们从排量上下手,排量大了,一次吸进去的空气更多,燃烧更多的燃料,就提高了功率。

但一味依靠排量来提升功率不可行。

毕竟越大的排量,缸径和活塞行程随之变大,缸数也增多。

由此带来的问题就是发动机体积变大,布局更加紧张,更加笨重。

卡车涡轮增压器如何工作?

而通过提供更多空气,将空气强行送入发动机的燃烧室,发动机只需要多喷油就能增大输出功率,效果立竿见影。

因此,强制进气就是最主要的提升功率的手段之一了。

用什么来增压?

增压器按照工作原理,可以分为2类:容积式增压器和涡轮压气增压器。

卡车涡轮增压器如何工作?博格华纳的涡轮压气增压器

这里我们只说涡轮压气增压器(以下简称涡轮增压)。

涡轮增压是利用发动机排出的废气的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。

●  源于航空科技 涡轮增压诞生

世界上第一台废气涡轮增压器是由瑞士工程师Alfred Büchi发明,并于1905年取得发明专利。

在第一次世界大战中,涡轮增压技术就被应用到战斗机上,用于解决高空中发动机因氧含量不足而导致的动力下降问题。

原理和来历都说清楚了,下面正式介绍涡轮增压器如何带你起飞

卡车涡轮增压器如何工作?

涡轮增压器可以大致分为涡轮仓和压气仓,每个仓各有1个叶轮。为了方便说明,我们将2个叶轮称为叶轮1(进气)和叶轮2(排气)。

卡车涡轮增压器如何工作?

其工作原理是:

1、发动机排气能量推动叶轮2转动

2、叶轮2再带动同轴的叶轮1转动

3、叶轮1利用这个动力压送来自进气道的空气

4、气体通过叶轮1增压后,送入气缸,完成燃烧。

这样,通过涡轮增压器叶轮的泵送,将源源不断的新鲜空气强制输送到气缸内参与燃烧,就达到带你起飞的目的了。

用好你的涡轮增压器

一般来说,涡轮增压器无需特别维护,但是涡轮是非常精密的部件,一些维护不到位、操作方法的不当,也会导致涡轮增压器磨损。下面举几个例子说明。

卡车涡轮增压器如何工作?

●  异常磨损

由于润滑不良导致的异常磨损。

使用劣质机油或机油滤清器,导致机油压力不足,或机油中的杂质无法有效过滤造成涡轮轴承磨损。

外来异物导致的异常磨损。

空滤过脏或劣质空滤无法有效过滤空气中的杂质,导致叶轮磨损等,都可能造成涡轮增压器异常磨损。

●  散热不良

卡车涡轮增压器如何工作?

由于涡轮转速极高,需要润滑油来为涡轮轴承润滑并带走热量。

当发动机大负荷运转后,不要立即熄火,否则涡轮增压器可能由于缺乏机油润滑和散热,导致轴承过热。大负荷运转后,应当使发动机怠速运转3-5分钟后再熄火,确保涡轮得到充分的散热。

介绍完涡轮增压器的工作原理后,想必大家都对这个好帮手有所了解了吧。但是,单单一个涡轮增压器并不能让发动机变得完美无缺。

有了涡轮增压之后,要让发动机在最佳状态下工作,还需要一个小伙伴——中冷器,才能让发动机更好的工作。关于中冷器的介绍,下期文章见。(文/朱鹏飞)

注:本文为卡车之家原创,版权归卡车之家所有,任何媒体、网站或个人如转载、引用时,请须注明“来源:卡车之家,并标明作者”,对于侵权行为,卡车之家保留起诉权利。

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