渦輪增壓器主要由泵輪和渦輪組成,當然還有其他控制部件。泵輪和渦輪由軸,即轉子連接。發動機排出的廢氣帶動泵輪,泵輪帶動渦輪轉動,渦輪轉動給進氣系統增壓。
增壓器安裝在發動機的排氣側,所以增壓器的工作溫度很高,增壓器工作時轉子的轉速很高,可以達到每分鐘幾十萬轉。
如此高的轉速和溫度使得普通的機械滾針或滾珠軸承無法為轉子工作,所以渦輪增壓器壹般采用全浮動軸承,由機油潤滑,冷卻液冷卻。
在過去,渦輪增壓器主要用於柴油發動機。因為汽油和柴油的燃燒方式不同,所以發動機使用的渦輪增壓器形式也不同。
汽油發動機不同於柴油發動機。進入氣缸的不是空氣,而是汽油和空氣的混合物,壓力過大容易爆燃。所以渦輪增壓器的安裝壹定要避免爆燃,這就涉及到兩個相關的問題,壹個是高溫控制,壹個是點火時間控制。
擴展數據:
渦輪增壓發動機,增壓器體積小,管路布置靈活,多采用風冷中冷。渦輪增壓器增壓後的空氣被引入發動機前的熱交換器,在進入發動機前,壹部分熱量被空氣吹走。
發動機缸體需要冷卻液提供散熱,機油冷卻器和變速器機油冷卻器也引入冷卻液進行散熱。冷卻劑本身也需要通過空氣冷卻來冷卻。但是對於增壓發動機來說,進氣也是需要散熱的。
氣體被壓縮時,外力向氣體釋放能量,氣體分子間的距離變小。微觀上,氣體分子之間的碰撞變得頻繁而激烈,內能增加。最終結果是產生熱量,溫度上升。
另外,渦輪增壓器的高溫廢氣渦輪離吸入空氣的壓氣機很近,所以壹部分熱量會傳遞給即將進入氣缸的空氣。
增壓空氣直接進入燃燒室,首先會影響發動機的充氣效率。高溫空氣會比常溫空氣體積膨脹,密度降低,含氧量更低。當作為助燃劑的氧氣含量不足時,發動機在運轉時自然會失去動力。