發(fā)動機增壓PPT課件

1、第九章第九章 汽車發(fā)動機增壓汽車發(fā)動機增壓第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 增壓增壓就是就是將空氣預先壓縮將空氣預先壓縮后再供入氣缸，以提高空氣密度、增加后再供入氣缸，以提高空氣密度、增加進氣量的一項技術(shù)。進氣量的一項技術(shù)。進氣量增加進氣量增加，可相應增加循環(huán)供油量，從而增加發(fā)動機功率。，可相應增加循環(huán)供油量，從而增加發(fā)動機功率。同時同時，增壓還可以改善燃油經(jīng)濟性。，增壓還可以改善燃油經(jīng)濟性。第一節(jié)第一節(jié) 概述概述一、增壓的基本類型：一、增壓的基本類型：機械增壓、渦輪增壓和氣波增壓。機械增壓、渦輪增壓和氣波增壓。1、機械增壓器、機械增壓器由發(fā)動機曲軸經(jīng)齒輪增速器驅(qū)動，或由曲軸齒形傳由發(fā)動機曲軸經(jīng)齒輪增速

2、器驅(qū)動，或由曲軸齒形傳動帶輪經(jīng)齒形傳動帶及電磁離合器驅(qū)動。動帶輪經(jīng)齒形傳動帶及電磁離合器驅(qū)動。與發(fā)動機與發(fā)動機容易匹配，結(jié)容易匹配，結(jié)構(gòu)較緊湊構(gòu)較緊湊；與渦輪增壓與渦輪增壓相比相比，低速增壓效果更低速增壓效果更好好。需消耗發(fā)動機功率，燃需消耗發(fā)動機功率，燃油消耗率比非增壓發(fā)動油消耗率比非增壓發(fā)動機略高。機略高。一般適用于一般適用于小型汽油機或小型汽油機或與渦輪增壓器復合與渦輪增壓器復合使用。使用。2 2、渦輪增壓器、渦輪增壓器由由渦輪機和壓氣機渦輪機和壓氣機構(gòu)構(gòu)成。將發(fā)動機排出的廢氣引入渦輪成。將發(fā)動機排出的廢氣引入渦輪機，利用廢氣所包含的能量推動渦機，利用廢氣所包含的能量推動渦輪機葉輪旋轉(zhuǎn)，

3、帶動與其同軸安裝輪機葉輪旋轉(zhuǎn)，帶動與其同軸安裝的壓氣機葉輪工作，新鮮空氣在壓的壓氣機葉輪工作，新鮮空氣在壓氣機內(nèi)增壓后進入氣缸。氣機內(nèi)增壓后進入氣缸。優(yōu)點：優(yōu)點：經(jīng)濟性經(jīng)濟性比機械增壓和非增壓比機械增壓和非增壓發(fā)動機都好，并可大幅度降低有害發(fā)動機都好，并可大幅度降低有害氣體的氣體的排放和噪聲排放和噪聲水平。水平。缺點：缺點：低速時轉(zhuǎn)矩增加不多低速時轉(zhuǎn)矩增加不多，而且，而且在發(fā)動機工況發(fā)生變化時，在發(fā)動機工況發(fā)生變化時，瞬態(tài)響瞬態(tài)響應差應差，致使汽車加速性，特別是，致使汽車加速性，特別是低低速加速性較差。速加速性較差。3、氣波增壓：、氣波增壓：氣波增壓器中有氣波增壓器中有一個特殊形狀的轉(zhuǎn)子，由發(fā)

4、動一個特殊形狀的轉(zhuǎn)子，由發(fā)動機曲軸帶輪經(jīng)傳動帶驅(qū)動。機曲軸帶輪經(jīng)傳動帶驅(qū)動。在轉(zhuǎn)子中在轉(zhuǎn)子中發(fā)動機排出的廢氣直發(fā)動機排出的廢氣直接與空氣接觸，利用排氣壓力接與空氣接觸，利用排氣壓力波使空氣受到壓縮，以提高進波使空氣受到壓縮，以提高進氣壓力。氣壓力。優(yōu)點：優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，工作溫度不高，不需要耐熱材工作溫度不高，不需要耐熱材料，也無需冷卻。與渦輪增壓料，也無需冷卻。與渦輪增壓相比，其相比，其低速轉(zhuǎn)矩特性好低速轉(zhuǎn)矩特性好。缺點：缺點：體積大，噪聲高，安裝體積大，噪聲高，安裝位置受到一定的限制。位置受到一定的限制。目前，這種增壓器還目前，這種增壓器還只能在低速范圍內(nèi)只能在

5、低速范圍內(nèi)使用。由于柴油機的最使用。由于柴油機的最高轉(zhuǎn)速比較低，因此多用于柴油機上。高轉(zhuǎn)速比較低，因此多用于柴油機上。 二、復合增壓系統(tǒng)二、復合增壓系統(tǒng)1、串聯(lián)式復合增壓系統(tǒng)：、串聯(lián)式復合增壓系統(tǒng)：空氣先經(jīng)過空氣先經(jīng)過渦輪增壓器提高壓力后渦輪增壓器提高壓力后，進入進入中間冷卻器中間冷卻器降溫，降溫，再經(jīng)再經(jīng)機械增壓器機械增壓器增壓。增壓。這種增壓方式主要用于這種增壓方式主要用于高增壓高增壓發(fā)動機上。發(fā)動機上。2、并聯(lián)式復合增壓系統(tǒng)：、并聯(lián)式復合增壓系統(tǒng)：由由機械增壓器和渦輪增壓器機械增壓器和渦輪增壓器同時向發(fā)動同時向發(fā)動機供給增壓后的空氣。機供給增壓后的空氣。在在低速范圍內(nèi)低速范圍內(nèi)主要靠機械

6、增壓，主要靠機械增壓，而而在高轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)在高轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)主要靠渦輪增壓。主要靠渦輪增壓。這種增壓系統(tǒng)使發(fā)動機低轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩特性得到改善。這種增壓系統(tǒng)使發(fā)動機低轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩特性得到改善。三、汽油機增壓的困難：三、汽油機增壓的困難：1、進氣系統(tǒng)中、進氣系統(tǒng)中節(jié)氣門的存在節(jié)氣門的存在使得發(fā)動機在使得發(fā)動機在低速小負荷時低速小負荷時壓氣機容壓氣機容易發(fā)生易發(fā)生喘振喘振渦輪增壓的困難。渦輪增壓的困難。2、汽油機增壓后汽油機增壓后爆燃傾向爆燃傾向增加。增加。3、汽油機、汽油機混合氣的過量空氣系數(shù)小混合氣的過量空氣系數(shù)小，燃燒溫度高燃燒溫度高，增壓后發(fā)動機，增壓后發(fā)動機和渦輪增壓器的和渦輪增壓器的熱負荷高熱負荷高。4

7、 4、汽油機、汽油機轉(zhuǎn)速高，范圍廣轉(zhuǎn)速高，范圍廣，發(fā)動機和增壓器，發(fā)動機和增壓器匹配困難匹配困難。5、渦輪增壓汽油機的、渦輪增壓汽油機的加速性較差加速性較差（增壓器葉輪的慣性（增壓器葉輪的慣性），尤其是），尤其是低速加速性差。低速加速性差。1、爆燃控制：、爆燃控制：利用利用爆震傳感器爆震傳感器檢測檢測爆燃爆燃信息，并傳送給信息，并傳送給ecu，電控單元則電控單元則發(fā)出指令推遲點火時刻發(fā)出指令推遲點火時刻以消除爆震。待以消除爆震。待爆震消除后爆震消除后，自適應地自適應地加大點火提前角加大點火提前角，使發(fā)動機，使發(fā)動機在最理想的狀況下在最理想的狀況下工作。工作。四、電控汽油噴射式汽油機能夠普及增壓

8、的原因四、電控汽油噴射式汽油機能夠普及增壓的原因電控技術(shù)的應用電控技術(shù)的應用，可以方便地對，可以方便地對汽油機增壓系統(tǒng)汽油機增壓系統(tǒng)進行進行爆燃控制爆燃控制（即（即點火提前角控制）、點火提前角控制）、放氣控制放氣控制（即增壓壓力控制）和（即增壓壓力控制）和排放控制排放控制。2、放氣控制：、放氣控制：采用增壓壓力調(diào)節(jié)裝置，裝有采用增壓壓力調(diào)節(jié)裝置，裝有進氣旁通閥和排氣旁進氣旁通閥和排氣旁通閥通閥以及以及控制膜盒控制膜盒。大負荷、高轉(zhuǎn)速時大負荷、高轉(zhuǎn)速時，廢氣能量大，增壓器轉(zhuǎn)速高，增壓壓力高；，廢氣能量大，增壓器轉(zhuǎn)速高，增壓壓力高；低轉(zhuǎn)速、小負荷時低轉(zhuǎn)速、小負荷時，廢氣能量小，增壓器轉(zhuǎn)速低，增壓壓

9、力低。，廢氣能量小，增壓器轉(zhuǎn)速低，增壓壓力低。若增壓器按高速、大負荷設計若增壓器按高速、大負荷設計，則低速、小負荷時發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩小，則低速、小負荷時發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩小，加速性差。加速性差。因此，因此，轎車用發(fā)動機轎車用發(fā)動機渦輪增壓器的設計轉(zhuǎn)速渦輪增壓器的設計轉(zhuǎn)速一般為一般為標定轉(zhuǎn)速的標定轉(zhuǎn)速的40%，為了為了限制高轉(zhuǎn)速時的過高的增壓壓力限制高轉(zhuǎn)速時的過高的增壓壓力（發(fā)動機熱負荷過大并發(fā)生爆（發(fā)動機熱負荷過大并發(fā)生爆燃），燃），必須采用增壓壓力調(diào)節(jié)裝置。必須采用增壓壓力調(diào)節(jié)裝置。3、增壓中冷：、增壓中冷：增壓后的增壓后的空氣溫度升高空氣溫度升高，一則發(fā)動機進入氣缸內(nèi)的一則發(fā)動機進入氣缸內(nèi)的空氣密度

10、下降空氣密度下降，輸出功率降低；，輸出功率降低；二則還會引起二則還會引起發(fā)動機爆燃發(fā)動機爆燃。因此，對因此，對增壓后的空氣增壓后的空氣進行進行冷卻冷卻，對提高發(fā)動機，對提高發(fā)動機功率功率、降低燃油、降低燃油消耗率消耗率、降低發(fā)動機、降低發(fā)動機熱負荷熱負荷和減輕發(fā)動機和減輕發(fā)動機爆燃爆燃傾向都有利。傾向都有利。這是通過在這是通過在壓氣機后面壓氣機后面連接一個中連接一個中冷器冷器實現(xiàn)的。實現(xiàn)的。在在高增壓柴油機高增壓柴油機上的增壓系統(tǒng)中也設有中冷器。上的增壓系統(tǒng)中也設有中冷器。一、機械增壓系統(tǒng)一、機械增壓系統(tǒng) 電控汽油噴射式發(fā)動機機械增壓系統(tǒng)示意圖。電控汽油噴射式發(fā)動機機械增壓系統(tǒng)示意圖。機械增壓

11、器機械增壓器6為為羅茨式羅茨式壓氣機，壓氣機，由由曲軸帶輪曲軸帶輪12經(jīng)經(jīng)傳動帶傳動帶和和電磁電磁離合器帶輪離合器帶輪11驅(qū)動增壓器驅(qū)動增壓器6工工作。作?？諝饪諝饨?jīng)經(jīng)增壓器增壓器增壓后再經(jīng)增壓后再經(jīng)中冷中冷器器7降溫，然后進入降溫，然后進入氣缸氣缸。當發(fā)動機在小負荷下運轉(zhuǎn)時不當發(fā)動機在小負荷下運轉(zhuǎn)時不需要增壓需要增壓，這時，這時電控單元電控單元(ecu)17根據(jù)根據(jù)節(jié)氣門位置傳感節(jié)氣門位置傳感器器3的信號，使的信號，使電磁離合器電磁離合器斷電斷電，增壓器增壓器停止工作。停止工作。與此同時與此同時，電控單元電控單元向向進氣旁進氣旁通閥通閥5通電使其開啟，通電使其開啟，空氣空氣經(jīng)經(jīng)旁旁通閥及旁通

12、管道通閥及旁通管道進入進入氣缸氣缸。爆燃傳感器爆燃傳感器9安裝在發(fā)動機安裝在發(fā)動機機體機體上，它將發(fā)動機發(fā)生上，它將發(fā)動機發(fā)生爆燃的信爆燃的信號號傳輸給傳輸給電控單元電控單元，電控單元電控單元則發(fā)出相應的則發(fā)出相應的指令指令減小減小點火提點火提前角前角，以消除，以消除爆燃爆燃。二、機械增壓器二、機械增壓器 機械增壓器當中，機械增壓器當中，羅茨壓氣機羅茨壓氣機最廣為人知。它由最廣為人知。它由轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子軸轉(zhuǎn)子軸、傳傳動齒輪動齒輪、殼體殼體、后蓋后蓋和和齒輪室罩齒輪室罩等構(gòu)成等構(gòu)成。 在在壓氣機前端壓氣機前端裝有裝有電磁離合器電磁離合器及電磁及電磁離合器離合器帶輪帶輪。圖示中圖示中羅茨式壓氣機中

13、有羅茨式壓氣機中有兩個轉(zhuǎn)子兩個轉(zhuǎn)子。發(fā)動機發(fā)動機曲軸帶輪曲軸帶輪經(jīng)經(jīng)傳動帶傳動帶、電磁離合器帶輪電磁離合器帶輪和和電磁電磁離合器離合器驅(qū)動驅(qū)動其中的一個其中的一個轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子；子；另一個轉(zhuǎn)子另一個轉(zhuǎn)子由由傳動齒輪傳動齒輪帶帶動與第一個轉(zhuǎn)子動與第一個轉(zhuǎn)子同步旋轉(zhuǎn)同步旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子的前后端轉(zhuǎn)子的前后端支承在支承在滾子滾子軸承軸承上，軸承和傳動齒輪上，軸承和傳動齒輪用用合成高速齒輪油合成高速齒輪油潤滑。潤滑。在在轉(zhuǎn)子軸的前后端轉(zhuǎn)子軸的前后端裝置裝置油油封封，以防止?jié)櫥吐┤雺海苑乐節(jié)櫥吐┤雺簹鈾C殼體內(nèi)。氣機殼體內(nèi)。羅茨式壓氣機轉(zhuǎn)子羅茨式壓氣機轉(zhuǎn)子:兩葉的、三葉兩葉的、三葉。兩葉轉(zhuǎn)子兩葉轉(zhuǎn)子為直線型，而為直線

14、型，而三葉轉(zhuǎn)子三葉轉(zhuǎn)子為螺旋型。為螺旋型。三葉螺旋型轉(zhuǎn)子三葉螺旋型轉(zhuǎn)子有較低的工作有較低的工作噪聲噪聲和較好的增壓器特性。和較好的增壓器特性。在在相互嚙合的轉(zhuǎn)子之間相互嚙合的轉(zhuǎn)子之間以及以及轉(zhuǎn)子與殼體之間轉(zhuǎn)子與殼體之間都有很小的都有很小的間隙間隙，并在并在轉(zhuǎn)子表面涂敷樹脂轉(zhuǎn)子表面涂敷樹脂，以以保持保持轉(zhuǎn)子之間以及轉(zhuǎn)子與殼體間較好的轉(zhuǎn)子之間以及轉(zhuǎn)子與殼體間較好的氣密性氣密性。轉(zhuǎn)子用鋁合金制造。轉(zhuǎn)子用鋁合金制造。羅茨式壓氣機工作原理羅茨式壓氣機工作原理: :轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，旋轉(zhuǎn)時，空氣空氣從壓氣機從壓氣機入口入口吸入，在吸入，在轉(zhuǎn)子葉片轉(zhuǎn)子葉片的推動下的推動下空氣被加速空氣被加速，然后從壓氣機，然

15、后從壓氣機出口壓出出口壓出。出口與進口的出口與進口的壓力比可達壓力比可達1.81.8，供氣量與轉(zhuǎn)速成正比。供氣量與轉(zhuǎn)速成正比。三、電磁離合器三、電磁離合器 電磁離合器安裝在傳動帶輪中，結(jié)構(gòu)如圖示。電磁離合器安裝在傳動帶輪中，結(jié)構(gòu)如圖示。 傳動帶輪傳動帶輪與與主動板主動板固連在一起，固連在一起，從動摩擦片從動摩擦片與與花鍵套花鍵套固連接固連接在一起。在一起。 電控單元電控單元根據(jù)發(fā)動機根據(jù)發(fā)動機工況工況需要，發(fā)需要，發(fā)出出接通或切斷接通或切斷電磁離合器電磁離合器電源電源的的指令指令，以控制增壓器的工作。以控制增壓器的工作。 當接通電源時當接通電源時，電磁，電磁線圈通電線圈通電，主動主動板板吸引吸

16、引從動摩擦片從動摩擦片，使，使離合器離合器處于處于結(jié)合結(jié)合狀態(tài)，增壓器工作。狀態(tài)，增壓器工作。 當切斷電源時當切斷電源時，電磁線圈，電磁線圈斷電斷電，主動，主動板與從動摩擦片板與從動摩擦片分開分開，增壓器停止轉(zhuǎn)動。，增壓器停止轉(zhuǎn)動。第三節(jié)第三節(jié) 渦輪增壓渦輪增壓 一、渦輪增壓系統(tǒng)一、渦輪增壓系統(tǒng) 分為分為單渦輪單渦輪增壓系統(tǒng)和增壓系統(tǒng)和雙渦輪雙渦輪增壓系統(tǒng)。增壓系統(tǒng)。1. 單渦輪增壓單渦輪增壓 只有一個渦輪增壓器的增壓系統(tǒng)為單渦輪增壓系統(tǒng)。只有一個渦輪增壓器的增壓系統(tǒng)為單渦輪增壓系統(tǒng)。渦輪增壓系渦輪增壓系統(tǒng)統(tǒng)除渦輪增壓器之外除渦輪增壓器之外，還包括，還包括進氣旁通閥、排氣旁通閥和排氣旁通進氣旁

17、通閥、排氣旁通閥和排氣旁通閥控制裝置閥控制裝置等。等。 排氣旁通排氣旁通閥控制裝閥控制裝置置控制控制膜盒膜盒2. 雙渦輪增壓雙渦輪增壓六缸汽油噴射式發(fā)動機的雙渦輪增壓系統(tǒng)。六缸汽油噴射式發(fā)動機的雙渦輪增壓系統(tǒng)。兩個兩個渦輪增壓器渦輪增壓器并列并列布布置在置在排氣管排氣管中，按氣缸工作順序把中，按氣缸工作順序把1、2、3缸作為一組缸作為一組，4、5、6缸缸作為另一組，作為另一組，每組三個氣缸每組三個氣缸的排氣驅(qū)動一個渦輪增壓器。因為三個的排氣驅(qū)動一個渦輪增壓器。因為三個氣缸的氣缸的排氣間隔相等排氣間隔相等，所以增壓器，所以增壓器轉(zhuǎn)動平穩(wěn)轉(zhuǎn)動平穩(wěn)。 另外，把三個氣缸分另外，把三個氣缸分成一組還可防

18、止各缸成一組還可防止各缸之間的之間的排氣干擾排氣干擾。穩(wěn)壓增壓和脈沖增壓、穩(wěn)壓增壓和脈沖增壓、兩級增壓中冷等兩級增壓中冷等二、二、 渦輪增壓器的結(jié)構(gòu)及工作原理渦輪增壓器的結(jié)構(gòu)及工作原理 由由離心式壓氣機離心式壓氣機和和徑流式渦輪機徑流式渦輪機及及中間體中間體三部分組成。三部分組成。增壓器軸增壓器軸通過通過兩個浮動軸承兩個浮動軸承支承在支承在中間體中間體內(nèi)。內(nèi)。 中間體中間體內(nèi)有內(nèi)有潤潤滑和冷卻軸承滑和冷卻軸承的的油道油道，還有防止還有防止機油機油漏入壓氣機漏入壓氣機或或渦輪機渦輪機中的中的密密封裝置封裝置等。等。1. 1.離心式壓氣機離心式壓氣機 由由進氣道進氣道、壓氣機葉輪、壓氣機葉輪、擴壓

19、管擴壓管及及壓氣機蝸殼壓氣機蝸殼等組成。等組成。葉輪葉輪包括包括葉片葉片和和輪轂輪轂，并由，并由增壓器軸帶動增壓器軸帶動旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)。壓氣機旋轉(zhuǎn)壓氣機旋轉(zhuǎn)時，時，空氣空氣經(jīng)經(jīng)進氣道進氣道進入進入壓氣機葉輪壓氣機葉輪，并在，并在離心力離心力的作用的作用下沿著下沿著壓氣機葉片壓氣機葉片之間形成的之間形成的流道流道，從，從葉輪中心葉輪中心流向流向葉輪的周邊葉輪的周邊。空氣空氣從從旋轉(zhuǎn)的葉輪旋轉(zhuǎn)的葉輪獲得獲得能量能量，使其使其流速、壓力和溫度流速、壓力和溫度均有較均有較大的大的增高增高，然后進入，然后進入擴壓管擴壓管。擴壓管擴壓管為為漸擴形流道漸擴形流道，空氣流，空氣流過擴壓管時過擴壓管時減速增壓減速增

20、壓，溫度也，溫度也有所升高。有所升高。即在擴壓管中，空氣所具有的即在擴壓管中，空氣所具有的大部分大部分動能動能轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ軌毫δ?。a. 擴壓管擴壓管分分葉片式和無葉式葉片式和無葉式兩種。兩種。b. 無葉式擴壓管無葉式擴壓管實際上是由實際上是由蝸殼蝸殼和和中間體側(cè)壁中間體側(cè)壁所形成的所形成的環(huán)形空間環(huán)形空間。構(gòu)造簡單，構(gòu)造簡單，工況變化工況變化對對壓氣機效率壓氣機效率的影響很小，適于的影響很小，適于車車用用增壓器。增壓器。c. 葉片式擴壓管葉片式擴壓管是由相鄰是由相鄰葉片葉片構(gòu)成的構(gòu)成的流道流道。其其擴壓比大擴壓比大，效率高效率高，但，但結(jié)構(gòu)復雜結(jié)構(gòu)復雜，工況變化工況變化對壓氣機對壓氣機效

21、率有較大效率有較大的影響。的影響。d. 蝸殼的作用蝸殼的作用是收集從是收集從擴壓管擴壓管流出的流出的空氣空氣，并將其，并將其引向引向壓氣機壓氣機出口出口?？諝饪諝庠谠谖仛の仛ぶ欣^續(xù)中繼續(xù)減速增壓減速增壓，完成其由，完成其由動能動能向向壓力能壓力能轉(zhuǎn)變的過轉(zhuǎn)變的過程。程。e. 壓氣機葉輪壓氣機葉輪由由鋁合金鋁合金精密鑄造，精密鑄造，蝸殼蝸殼也用也用鋁合金鋁合金鑄造。鑄造。 2.徑流式渦輪機徑流式渦輪機 渦輪機渦輪機是將發(fā)動機是將發(fā)動機排氣的能量排氣的能量轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)闄C械功機械功的裝置。的裝置。渦輪機渦輪機有有徑流式徑流式和和軸流式軸流式之分，之分，車用車用增壓器渦輪用增壓器渦輪用徑流式徑流式徑流

22、式徑流式渦輪機由渦輪機由蝸殼蝸殼、噴管噴管、葉輪葉輪和和出氣道出氣道等組成。等組成。蝸殼的進口蝸殼的進口與發(fā)動機與發(fā)動機排氣管排氣管相連，發(fā)動機相連，發(fā)動機排氣經(jīng)蝸殼排氣經(jīng)蝸殼引導進入引導進入葉片葉片式噴管式噴管。 噴管噴管是由是由相鄰葉片相鄰葉片構(gòu)成的構(gòu)成的漸縮形流道漸縮形流道。排氣排氣流過流過噴管噴管時時降壓降壓、降溫降溫、增速增速、膨脹膨脹，使排氣的，使排氣的壓力能壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)閯幽軇幽?。由由噴管流出的高速氣流噴管流出的高速氣流沖擊葉輪沖擊葉輪，并在，并在葉片葉片所所形成的形成的流道流道中繼中繼續(xù)膨脹續(xù)膨脹作功作功，推動葉輪旋轉(zhuǎn)推動葉輪旋轉(zhuǎn)。 a. 渦輪機的噴管渦輪機的噴管與與壓氣機

23、擴壓管壓氣機擴壓管類似，也有類似，也有葉片式葉片式和和無葉片式無葉片式之分。之分?，F(xiàn)代現(xiàn)代車用徑流式車用徑流式渦輪機渦輪機多采用無葉式噴管多采用無葉式噴管。噴管葉片噴管葉片用用耐熱和抗腐蝕的合金鋼耐熱和抗腐蝕的合金鋼鑄造或機械加工成形。鑄造或機械加工成形。b.渦殼渦殼引導廢氣引導廢氣以一定角度進入渦輪機以一定角度進入渦輪機葉輪葉輪，同時有同時有將排氣的將排氣的壓力能和熱能壓力能和熱能部分地轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽艿淖饔谩２糠值剞D(zhuǎn)變?yōu)閯幽艿淖饔?。蝸殼蝸殼用用耐熱合金鑄鐵耐熱合金鑄鐵鑄造，內(nèi)表面應光潔以減少氣體流動損失。鑄造，內(nèi)表面應光潔以減少氣體流動損失。c. 渦輪機葉輪渦輪機葉輪經(jīng)常在經(jīng)常在900高溫的排氣

24、高溫的排氣沖擊下工作，并承受巨大的沖擊下工作，并承受巨大的離心力離心力作用，所以采用作用，所以采用鎳基耐熱合金鋼鎳基耐熱合金鋼或或陶瓷材料陶瓷材料制造。制造。用用質(zhì)量輕并且耐熱質(zhì)量輕并且耐熱的的陶瓷材料陶瓷材料可使渦輪機葉輪的可使渦輪機葉輪的質(zhì)量大約減小質(zhì)量大約減小2/3，渦輪增壓加速滯后渦輪增壓加速滯后的問題也在很大程度上得到改善。的問題也在很大程度上得到改善。3、轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子 渦輪機葉輪渦輪機葉輪、壓氣機葉輪壓氣機葉輪和和密封套密封套等零件安裝在增壓器等零件安裝在增壓器軸軸上構(gòu)上構(gòu)成增壓器成增壓器轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子，其轉(zhuǎn)速高達，其轉(zhuǎn)速高達10萬萬20萬萬轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/分，因此，必須經(jīng)過分，因此，必須經(jīng)過動平動

25、平衡檢驗、調(diào)整衡檢驗、調(diào)整。 增壓器軸增壓器軸在工作中承受在工作中承受彎曲和扭轉(zhuǎn)交變彎曲和扭轉(zhuǎn)交變應力，一般用韌性好、應力，一般用韌性好、強度高的強度高的合金鋼合金鋼40cr或或18crniwa制造。制造。理論上有轉(zhuǎn)子動力學理論上有轉(zhuǎn)子動力學4.增壓器軸承增壓器軸承 軸承軸承的結(jié)構(gòu)是車用渦輪增壓器的結(jié)構(gòu)是車用渦輪增壓器可靠性可靠性的關(guān)鍵之一。的關(guān)鍵之一?，F(xiàn)代車用現(xiàn)代車用渦輪增壓器都采用渦輪增壓器都采用浮動軸承浮動軸承。浮動軸承浮動軸承實際上是實際上是套在軸上的圓環(huán)套在軸上的圓環(huán)。圓環(huán)與軸圓環(huán)與軸以及以及圓環(huán)與軸承座圓環(huán)與軸承座之之間都有間隙，形成間都有間隙，形成雙層油膜雙層油膜。圓環(huán)浮在軸與軸

26、承座之間。圓環(huán)浮在軸與軸承座之間。 航空發(fā)動機有用空氣軸承的。航空發(fā)動機有用空氣軸承的。一般一般內(nèi)層間隙內(nèi)層間隙0.05mm左右，左右，外層間隙外層間隙大約大約0.1mm。軸承壁厚軸承壁厚約約34.5mm，用，用錫錫鉛青銅合金鉛青銅合金制造，制造，表面表面鍍一鍍一層厚度約為層厚度約為0.0050.008mm鉛錫合金或金屬銦鉛錫合金或金屬銦。在增壓器工作時，軸承在軸在增壓器工作時，軸承在軸與軸承座中間轉(zhuǎn)動。與軸承座中間轉(zhuǎn)動。 增壓器工作時的軸向推力增壓器工作時的軸向推力，由設置在，由設置在壓氣機一側(cè)壓氣機一側(cè)的的推力軸承推力軸承承受。承受。為了為了減少摩擦減少摩擦，在，在整體式推力軸承兩端整體式

27、推力軸承兩端的的止推面止推面上各加工有上各加工有四個布四個布油油槽；在軸承上還加工有進油孔，以保證止推面的潤滑和冷卻。槽；在軸承上還加工有進油孔，以保證止推面的潤滑和冷卻。三、增壓壓力的調(diào)節(jié)三、增壓壓力的調(diào)節(jié) 1、汽車渦輪增壓系統(tǒng)汽車渦輪增壓系統(tǒng)中設置中設置進、排氣旁通閥進、排氣旁通閥，是調(diào)節(jié)增壓壓力最，是調(diào)節(jié)增壓壓力最簡單、成本最低而又十分有效的方法。簡單、成本最低而又十分有效的方法。排氣旁通閥的工作原理：排氣旁通閥的工作原理：控制膜盒中的膜片控制膜盒中的膜片將膜盒分為兩室；將膜盒分為兩室；一個室一個室為空氣室，經(jīng)為空氣室，經(jīng)連通管連通管與壓氣機與壓氣機出口出口相通，相通，另一個室另一個室為

28、膜片彈簧室，膜片彈簧作用在膜片上，為膜片彈簧室，膜片彈簧作用在膜片上，膜片膜片通過通過連動桿與排氣旁通閥連接。連動桿與排氣旁通閥連接。當壓氣機出口壓力，也就是增壓壓力當壓氣機出口壓力，也就是增壓壓力低于限定值低于限定值時時，膜片在膜片彈，膜片在膜片彈簧的作用下簧的作用下左移左移，并帶動連動桿將排氣旁通閥關(guān)閉；，并帶動連動桿將排氣旁通閥關(guān)閉；當增壓壓力超過限定值時當增壓壓力超過限定值時，增壓壓力克服膜片彈簧力增壓壓力克服膜片彈簧力，推動，推動膜片右膜片右移移，并帶動，并帶動連動桿將排氣旁通閥連動桿將排氣旁通閥打開，使部分排氣不經(jīng)過渦輪機直打開，使部分排氣不經(jīng)過渦輪機直接排放到大氣中，接排放到大氣中，從而達到控制增壓壓力及渦輪機轉(zhuǎn)速的目的。從而達到控制增壓壓力及渦輪機轉(zhuǎn)速的目的。進氣旁通閥進氣旁通閥發(fā)動機在低速小負荷、渦輪增壓器不工作時工作（打開），向發(fā)動機在低速小負荷、渦輪增壓器不工作時工作（打開），向氣缸內(nèi)補充空氣。氣缸內(nèi)補充空氣。當渦輪增壓器工作時，壓氣機出口壓力克服進氣旁通閥膜片內(nèi)當渦輪增壓