廢氣渦輪增壓器理論教程詳解(雜項)

1、廢氣渦輪增壓器的工作原理來源：機房 作者：袁仁光、林由娟 更新時間：摘要：本文為大家講述柴油發(fā)動機渦輪增壓器的一些基本知識，具體為您講述廢氣渦輪增壓器的工作原理。廢氣渦輪增壓器由渦輪、中間殼和壓氣機組成。它的工作原理如圖所示。圖庫氣渦輪增壓器工作原理示意圖排氣管噴嘴環(huán)渦輪渦輪殼軸軸承擴壓氣壓氣機葉輪環(huán)形壓氣機殼進氣管柴油機排出的具有高溫和一定壓力的廢氣經排氣管進入渦輪殼里的噴嘴環(huán)。由于噴嘴 環(huán)通過的面積是逐漸收縮的，因而廢氣的壓力和溫度下降，速度提高，使它的動能增加。 這股高速廢氣流，按定的方向沖擊渦輪，使渦輪高速運轉。廢氣的壓力、溫度和速度越 高，渦輪轉的就越快。通過渦輪的廢氣最后排入大氣。

2、因為渦輪和離心式壓氣機葉輪固裝在同一根軸上，所以兩者同速旋轉。這樣，將經過 空氣濾清器的空氣吸入壓氣機殼，高速旋轉的壓氣機葉輪把空氣甩向葉輪的外緣，使其速 度和壓力增加并進入擴壓器。擴壓器的形狀做成進口小出口大，因此氣流的流速下降，壓 力升高，再通過斷面由小到大的環(huán)形壓氣機殼使空氣流的壓力繼續(xù)提高，壓縮的空氣經柴油機進氣管進入氣缸。廢氣渦輪增壓器用的壓氣機多采用離心式，它的出口氣體壓力可達，甚至可達到。廢氣渦輪增壓器的一個主要性能指標是壓力升高比，簡稱壓比n它是指壓氣機的出口氣體壓力（）與進口氣體壓力之比值。廢氣渦輪增壓器按壓比可分為低、中、高三種類型，低增壓的壓nW中增壓的壓比n;高增壓的壓

3、比n鳥現代柴油機多采用高壓比增壓器。汽車用廢氣渦輪增壓器的渦輪多采用徑流向心式。進入渦輪的廢氣流則多利用脈沖式，以使廢氣的能量得到充分利用。為此，進入增壓器的排氣管做成分置式，如對發(fā)火順 序為的缸機而言，一般、缸共用一根排氣管，沿著渦輪殼上的一條進氣道通向半圈噴嘴 環(huán)、缸共用另一根排氣管，沿著渦輪殼的另一條進氣管通向另外半圈噴嘴環(huán)。這樣，每 根排氣管里的排氣間隔為。大于一個沖程，使排氣互不干擾，可以充分利用廢氣的脈沖能量 驅動渦輪。并且壓力高峰后的瞬時真空有助于氣缸掃氣（見圖）。H3K圖柴油機廢氣增壓系統簡圖空氣濾清器防冒煙限位器通氣管連接管進氣管中間冷卻器水箱風扇排氣管渦輪壓氣機要使充氣密度

4、提高，可以增大壓氣機的壓比。但當n時，空氣密度將隨壓比升高而減小，且空氣溫度隨壓比的升高而升高，加大了柴油機零件的熱負載和加大了排氣污染。 一般采用降低進氣溫度，來提高充氣密度。有些增壓柴油機安裝有中間冷卻器。試驗證明，進入氣缸的空氣溫度每下降，功率可 提高，中間的冷卻器的效果越顯著，增壓壓力越高。中間冷卻器的結構同散熱器。它安裝在散熱器前方，使熱空氣利用柴油機上的氣管渦 輪壓氣機風扇進行冷卻。也有的是利用冷卻水冷卻，其結構外形隨機型而異。增壓器的基本知識想咨詢更詳細的信息？ 聯系我們一、廢氣渦輪增壓器的工作原理：增壓器的基本原理：廢氣渦輪增壓器是利用柴油機排岀的具有一定溫度和壓力的廢氣能量，

5、經過渦輪轉換為轉子的回轉機械 能，從而帶動與其同軸的壓氣機葉輪高速旋轉，將新鮮空氣加壓提高密度后經氣管送入氣缸，增加了氣缸 的充氣量，從而可以向氣缸內噴入更多的柴油提高柴油機的功率。因此，增壓是不增加柴油機排量和轉速 的情況下，提高動力性，改善經濟性，降低排氣污染的行之有效的手段，也是目前柴油機的發(fā)展趨勢。在高原地區(qū)，由于氣壓低，空氣稀薄缺氧，自然吸氣的發(fā)動機功率會有所下降，采用廢氣渦輪增壓器的發(fā) 動機，海拔的升高對功率的影響較小，因此渦輪增壓器在高原運行時隨著海拔高度的升高，其轉速也會上 升，提高了增壓壓力，可以補償因海拔高度升高而引起進氣密度下降的影響，從而可以減少發(fā)動機功率下 降的幅度。

6、因此采用廢氣渦輪增壓技術也是恢復發(fā)動機高原功率的有效措施。增壓器的潤滑：增壓器的潤滑油由柴油機主油道供給，回油靠自重直接流回油底殼，為避免增壓器漏油，以保證增壓器正 常、可靠的工作，必須注意其進油及回油的暢通，不得有滲漏現象，回油管截面積及形狀不得改變。二、渦輪增壓器的結構簡介：渦輪增壓器一般由渦輪、中間體、壓氣機三大部分組成。為了進一步改善渦輪增壓器柴油機加速、爬坡能力，滿足配套動力的使用要求，本機的廢氣渦輪增壓器帶 有排氣放氣閥。()渦輪部分：主要包括渦輪殼，單級徑流式渦輪、它們是一個能量轉換器。柴油機排出的廢氣經過渦輪殼進入噴嘴并以 一定的方向噴向渦輪葉輪時，將廢氣的熱量及壓力能變成動能

7、，從而使渦輪高速旋轉。（）中間體：中間體是支承轉子總成及固定渦輪殼、壓氣機殼的中間支承體，也是潤滑和冷卻浮動軸轉子的潤滑箱。 （）壓氣機部分：主要包括單級離心式壓氣機葉輪、擴壓器及壓氣機殼體，空氣經空氣濾清器被高速旋轉的壓氣機葉輪吸 入，使空氣流速增加，壓力升高，在京擴壓器與壓氣機殼體使氣流的動能轉變?yōu)閴毫δ埽瑝毫M一步提高 后經發(fā)動機進氣管進入氣缸，從而使進入發(fā)動機氣缸的空氣密度增加。渦輪軸與渦輪采用摩擦焊連成一體，壓氣機葉輪以過渡配合裝入渦輪軸上，并用自鎖螺母壓緊。整個轉子 總成經過非常精確的動平衡，以保證高速運轉情況下正常工作。轉子總成的支承采用內支承，即兩個全浮式浮動軸承布置在兩葉輪之

8、間的中間體上，轉子的軸向力由固定 在中間體上的止推軸承裝置承受。增壓器的潤滑采用壓力潤滑，其作用是保證轉子和軸承在正常運轉下獲得足夠的潤滑強度和冷卻強度。 （）排氣放氣閥：渦輪增壓器采用排氣放氣閥的目的是為了保證發(fā)動機在低、中速范圍內與渦輪增壓器具有最佳的匹配效 果，以便發(fā)動機能夠得到較充足的空氣量，并與隨之加大的燃油供給量相適應，增大低速扭矩，改善燃油 消耗，在高速范圍通過排氣放氣（即部分廢氣不經過渦輪而直接進入排氣管）以避免增壓器轉子超速或增 壓壓力過高而引起氣缸內燃燒壓力過大，加劇發(fā)動機的機械負荷等。也就是說，渦輪增壓器采用排氣放氣 閥，重點是改善發(fā)動機的低速扭矩特征，同時兼顧發(fā)動機在高

9、速運行時性能指標及使用可靠性。排氣放氣閥的啟閉由增壓壓力自動控制，將壓氣機出口的增壓壓力引入放氣閥調節(jié)器的密閉壓力室內，當 增壓壓力達到或超過要求值時，其膜片將克服左邊的彈簧力，與連動推桿一起向左移動，推動搖臂繞銷軸 旋轉，使放氣閥開啟，實現排氣旁通放氣，控制增壓器轉速的上升。注意： 放氣閥的開啟壓力要求值時由廠家設定，用戶不得進行任何調整，即聯動推桿上的調節(jié)螺母不得擰動，否 則將會嚴重損害發(fā)動機的動力性、經濟性及使用可靠性。三、增壓器的保養(yǎng)與維修、增壓器的保養(yǎng)為了保證增壓柴油機能有效可靠的工作，除了正確使用操作外，還必須對增壓器進行定期維護保養(yǎng)，但 應注意，渦輪增壓器屬精密高速旋轉機械，其最

10、高轉速為萬轉分甚至更高，正常也在萬轉分，因此非必要 情況，不得隨意對增壓器總成進行解體，當因粘污或積炭過多造成轉子轉動不靈活或柴油機性能變差時， 可在不全部解體增壓器的情況下進行簡單的清理與清洗，具體方法如下： 清除增壓器表面的灰塵及油污。把增壓器從柴油機上拆下，注意不得以聯動推桿為把手起增壓器。 應先拆下引氣管，然后拆下放氣閥調節(jié)器裝置。拆下壓氣機殼、渦輪殼及進回油法蘭。清理和清洗壓氣機殼、渦輪殼以及兩個葉輪表面。 從進油口處注入適量的干凈清洗劑，同時用手轉動葉輪，反復進行直接轉動靈活。組裝并安裝到柴油機上。 注意：在拆裝和清洗過程中不得碰撞葉輪，如有碰撞，不得將變形的葉片校正后繼續(xù)使用。清

11、洗劑可用煤 油、汽油或質量較好的柴油。、增壓器的檢查 轉子徑向間隙的檢查 檢查時用手沿徑向壓力下壓氣機葉輪，并用厚薄規(guī)測量壓氣機葉輪與壓氣機殼之間的最小間隙，此值應小 于,若小于此值應調換浮動軸承。轉子軸向間隙的檢查 檢查時可用磁性座固定在渦輪殼出口法蘭面上，使百分表與渦輪轉子軸面端面接觸，再將渦輪轉子沿軸向 推或拉，測得的差值即為軸向間隙值，新增壓器的間隙值應W使用極限為W,這時應進行總成解體，更換磨損零件。四、增壓器的使用注意事項、柴油機靜態(tài)供油提前角必須在要求的曲軸轉角范圍內CC），提前角過大將會由于缸內爆發(fā)壓力過高引起機件的損壞，影響使用可靠性，因此使用中提前角不得超過上限。、柴油機起

12、動后或停車前，均應空轉 分鐘，以保證柴油機熱車或冷卻均勻進行，一般情況下，不宜突 然改變轉速和負荷，怠速運轉時間不得超過分鐘，嚴禁空負荷大油門運行。、凡是新機使用前或更換機油、機油濾芯以及長期停放后（約一周時間以上），必須松開增壓器上面的進 油口接頭，注入潔凈的機油，使渦輪轉子軸承得到充足的初期潤滑（加油時注意所用器皿、工具、相關零 件及周圍環(huán)境要潔凈，否則得不償失）。、必須采用級增壓柴油機機油，按使用環(huán)境溫度選擇牌號，按要求定期更換，加入前要經過沉淀和過濾。 、冷卻水必須是飲水，否則易引起冷卻水路的堵塞。、柴油機進空氣的潔凈程度，對柴油機的使用壽命有極大的影響。嚴禁柴油機在不裝空氣濾清器或空氣濾 清器失效以及進氣系統漏氣的情況下工作。、空氣濾清器阻塞將造成增壓氣機端滲漏機油，因此必須定期保養(yǎng)或更換濾芯。 、更換旋裝一次性的機油濾罐，應先將新