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19世纪末期,随着叶轮式机械的诞生,人们便认识到它与活塞式内燃机的不同。1905年11月瑞士工程师布希( Alfred Buchi)提出了活塞式内燃机与叶轮式机械相结合的方案即废气涡轮增压器。1925年布希获得“脉冲增压”专利,21世纪仍作为提高内燃机性能的重要手段继续被研究。
20世纪20年代,瑞士某公司首先设计并试制成第一台废气涡轮增压器,和四冲程柴油机匹配。这台增压器增压比为1.3,采用两级离心式压气机,是柴油机发展史上另一个里程碑。1926年,世界上第一家增压器公司在瑞士成立,同年德国生产出第一批涡轮增压柴油机,使柴油机的功率由423 kW提高到551 kW,提高了30%。但其增压比不超过15,使用寿命也比较短。
20世纪40年代,涡轮增压器的技术逐步成熟起来,如美国某公司早期生产低压比的BF、E系列,1949 年开始生产的L、H系列,60 年代生产的C系列,瑞士某公司公司制定的VTR系列,英国某公司制定的MS和HP系列等。这一时期代表性的增压器是法国某公司于1962年在汉诺威展览会上首次展出的HS-400涡轮增压器,增压比达25,涡轮进(最高温度600,最高转速为20000r/min,增压器重145 kg,用于功率294.2~441.3kW马力的柴油机。
从20世纪50年代初到60年代初,船用柴油机增压度从30%提高到了60%,这两者使柴油机功率达到了22065kW。20世纪70年代,涡轮增压器朝着高压比、超高压比的方向发展。如瑞士某公司1978年底完成的VTR4系列将压比提高到了4.0-4.5,总效率达到了64%一65%,而其开发的TPS系列船用增压器,致力于高流通能力和高压比,全负荷时压比达到4.7。在压比升高的同时,增压器的流量范围也进一步扩大。现在,涡轮增压器的压气机在相同的壳体下,在高效率区域内最大流量和最小流量之比可达3.5以上。在研制高压比、流量的增压器同时,涡轮增压器的可靠性、寿命也不断提高,其制造工艺也相应的简化。如一种新的润滑油泵,它能利用离心力的作用分离出润滑油中的杂质,从而提高轴承的寿命。再如某公司的SUPER MET涡轮增压器采用新的进气消音器后使压气机效率提高1.5%~3.5%。
今天,中重型车辆已经普遍选用柴油机作为动力。在西欧,轿车选用柴油机的比例逐年上升,其中柴油机轿车市场占有率已达30%~50%。现代柴油机已是高新技术产品的代表之一,现代柴油机具有节能、低污染的先天优势,能满足日益严格的排放法规要求,这得益于普遍采用了涡轮增压技术。通过采用涡轮增及涡轮增压中冷技术可提高气缸充量容积效率,提高空燃比,大大增加功率;如功率保持不变,可降低废气烟度、废气温度和发动机的热负荷。在内燃机的发展历程中,涡轮增压技术的应用在提高内燃机的比功率和燃油经济性、降低排放等方面发挥了重要的作用,被答为内燃机发展史上的第二个里程碑。
涡轮增压器的发明者是谁,比较公认的说法是瑞士工程师比希,于1905年申报了此项专利,当时主要应用于飞机发动机和坦克发动机,直到1961年美国通用汽车公司才将涡轮增压器试探性的装在其生产的某种车型上,20世纪70年代成为了涡轮增压器的一个转折点,装配增压发动机的保时捷911问世。但让涡轮增压技术焕发青春的非瑞典SAAB绅宝公司莫属,它于1977年推出的SAAB99车型将涡轮增压技术传播的更广泛,但那时的涡轮增压器仅限于装配在小车的汽油发动机上面,一直到80年代中期,欧美的卡车制造商才将涡轮增压技术应用在各自的柴油发动机上面,而国产车是在最近10年才开始逐渐流行带涡轮增压器车型的。
汽油发动机是靠汽油与空气形成的可燃混合气在缸内燃烧做功输出动力的,电喷汽油发动机输出功率和转矩的的大小取决于进入汽缸内的空气量,当发动机的运行性能已处于最佳状态时,要想提高其输出功率只有通过压缩更多的空气进入汽缸来增加可燃混合气量,从而提高燃烧做功能力,提高其输出功率。涡轮增压器即是利用压力推动壳体里的泵轮叶轮旋转从而带动进气增压室涡轮叶轮将空气压进汽缸,从而使提高发动机输出功率的控制装置。
废气涡轮增压器的工作原理如图1所示。发动机排气管1接在涡轮增压器的涡轮壳4上(涡轮室进气口)。当发动机排出的具有一定压力的高温废气经涡轮壳4进入喷嘴环3时,由于此处面积由大到小,因而废气的压力和温度下降,流速迅速提高。高温高速的废气气流冲击涡轮2,使涡轮高速旋转,废气的压力、温度、流速越高,涡轮转速也越高。通过涡轮的废气后排入大气。这时与涡轮2同装在一根转子轴5上的压气机叶轮9也以相同的速度,将经空气滤清器滤清过的空气吸入压气机壳10。高速旋转的压气机叶轮9把空气甩向叶轮的外缘,使其速度和压力增加,并进入形状做成进口小出口大的扩压器8,使气流的速度下降,压力升高。再通过断面由小到大的环形压气机壳10,使空气压力继续升高。最后,高压空气流经中冷器11和发动机进气管6进入汽缸。由于增大了充气效率,使燃油燃烧更加充分,在排量不变的情况下使发动机输出更大的功率。
涡轮系统是增压发动机中最常见的增压系统之一。如果在相同的单位时间里,能够把更多的空气及燃油的混合气强制挤入汽缸(燃烧室)进行压缩燃爆动作(小排气量的引擎能“吸入”和大排气量相同的空气,提高容积效率),...
Turbo的套件有很多厂家生产 这其中HKS的比较出名 也有厂车用的普及型号Turbo可以流用 比如K03 &nb...
涡轮增压发动机是依靠涡轮增压器来加大发动机进气量的一种发动机,涡轮增压器(Turbo)实际上就是一个空气压缩机。它是利用发动机排出的废气作为动力来推动涡轮室内的涡轮(位于排气道内),涡轮又带动同轴的叶轮(位于进气道内),叶轮就压缩由空气滤清器管道送来的新鲜空气,再送入气缸。当发动机转速加快,废气排出速度与涡轮转速也同步加快,空气压缩程度就得以加大,发动机的进气量就相应地得到增加,就可以增加发动机的输出功率了。
涡轮增压的主要作用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。一台发动机装上涡轮增压器后,其最大功率与未装增压器的时候相比可以增加40%甚至更高。这样也就意味着同样一台的发动机在经过增压之后能够产生更大的功率。就拿我们最常见的1.8T涡轮增压发动机来说,经过增压之后,动力可以达到2.4L发动机的水平,但是耗油量却比1.8发动机并不高多少,在另外一个层面上来说就是提高燃油经济性和降低尾气排放。
不过在经过了增压之后,发动机在工作时候的压力和温度都大大升高,因此发动机寿命会比同样排量没有经过增压的发动机要短,而且机械性能、润滑性能都会受到影响,这样也在一定程度上限制了涡轮增压技术在发动机上的应用。
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。
众所周知,发动机是靠燃料在汽缸内燃烧做功来产生功率的,由于输入的燃料量受到吸入汽缸内空气量的限制,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汽缸来增加燃料量,从而提高燃烧做功能力。因此在目前的技术条件下,涡轮增压器是唯一能使发动机在工作效率不变的情况下增加输出功率的机械装置。
大家可能会觉得涡轮增压装置非常复杂,其实并不复杂,涡轮增压装置主要是由涡轮室和增压器组成。首先是涡轮室的进气口与发动机排气歧管相连,排气口则接在排气管上。然后增压器的进气口与空气滤清器管道相连,排气口接在进气歧管上,最后涡轮和叶轮分别装在涡轮室和增压器内,二者同轴刚性联接。这样一个整体的涡轮增压装置就做好,你的发动机就好像电脑CPU一样被"超频"了。
我们平常所说的涡轮增压装置其实就是一种空气压缩机,通过压缩空气来增加发动机的进气量,一般来说,涡轮增压都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,使之增压进入汽缸。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汽缸,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。
向一支正在燃烧的香烟吹气,吹出的混合加压气体可产生类似原理,使火焰温度提升。
汽油机涡轮增压系统是由涡轮增压器和中冷器两部分组成,通过涡轮增压器压缩空气,由中冷器对压缩后的空气进行冷却。涡轮增压器由涡轮室和增压器组成。涡轮室的进气口与排气歧管相连,排气口接在排气管上;增压器的进气口与空气滤清器管道相连,排气口接在通往进气歧管的进气管路上。涡轮和叶轮分别装在涡轮室和增压器内,二者同轴钢性联接。中冷器是涡轮增压系统的一部分。空气被高比例压缩后温度会升高,容积率反而降低。所以,增压后的空气在进入汽缸前要对其进行冷却。原理是在发动机和涡轮增压器之间加装一个散热器(称作中央冷却器,简称中冷器),结构类似于水箱散热器,将高温高压空气分散到许多细小的管道里,管道外有常温空气高速流过(有的采用循环水冷或冷却风扇),达到降温的目的(可以将压缩空气的温度从150℃降到50℃左右),在提高发动机功率输出的同时,降低了发动机压缩始点的温度和整个循环的平均温度,从而降低了发动机的排气温度、热负荷和 NOx的排放。
机械增压系统:
涡轮增压
这个装置安装在发动机上并由皮带与发动机曲轴相连接,从发动机输出轴获得动力来驱动增压器的转子旋转,从而将空气增压吹到进气岐道里。其优点是涡轮转速和发动机相同,因此没有滞后现象,动力输出非常流畅。但是由于装在发动机转动轴里面,因此还是消耗了部分动力,增压出来的效果并不高。
气波增压系统:利用高压废气的脉冲气波迫使空气压缩。这种系统增压性能好、加速性好但是整个装置比较笨重,不太适合安装在体积较小的轿车里面。
废气涡轮增压系统:这就是我们平时最常见的涡轮增压装置了,增压器与发动机无任何机械联系,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
涡轮增压技术
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,相应增加燃料量就可以增加发动机的输出功率。一般而言,加装废气涡轮增压器后的发动机功率及扭矩要增大20%-30%。但是废气涡轮增压器技术也有其必须注意的地方,那就是泵轮和涡轮由一根轴相连,也就是转子,发动机排出的废气驱动涡轮,涡轮带动泵轮旋转,泵轮转动后给进气系统增压。增压器安装在发动机的排气一侧,所以增压器的工作温度很高,而且增压器在工作时转子的转速非常高,可达到每分钟十几万转,如此高的转速和温度使得常见的机械滚针或滚珠轴承无法为转子工作,因此涡轮增压器普遍采用全浮动轴承,由机油来进行润滑,还有冷却液为增压器进行冷却。.
Structure of a exhaust turbo charger
The exhaust turbo charger consists of the turbine wheel and the shaft, the compressor wheel, the bearing case with the bearing, the compressor housing and the turbine housing. Furthermore small exhaust turbo charger need a unit to control the charge-air pressure (Waste Gate) which is integrated in the turbine housing.
Structure of a exhaust turbo charger
Legend:
1 Compressor back plane 2 Axial bearing 3 Bearing case 4 Heat shield 5 Turbo housing 6 Turbine wheel 7 Turbine exhaust 8 Waste Gate 9 Turbine intake 10 Oil exhaust 11 Bearing case insert | 12 Main bearing 13 Compression ring and retainer 14 Compressor wheel 15 Force cartridge 16 Air intake 17 Pressure hose 18 Diffuser 19 Compressor housing 20 Oil intake 21 Air exhaust |
Structure of a exhaust turbo charger
复合增压系统:即废气涡轮增压和机械增压并用,机械增压有助于低转速时的扭力输出,但是高转速时功率输出有限;而废气涡轮增压在高转速时拥有强大的功率输出,但低转速时则力不从心。发动机的设计师们于是就设想把机械增压和涡轮增压结合在一起,来解决两种技术各自的不足,同时解决低速扭矩和高速功率输出的问题。这种装置在大功率柴油机上采用比较多,汽油机上采用双增压系统(复合增压系统)的车型还比较少,大众的1.4 TSI发动机(这款发动机兼顾了低速扭力输出和高速功率输出。在低转速时,由机械增压提供大部分的增压压力,在1 500rpm时,两个增压器同时提供增压压力。随着转速的提高,涡轮增压器能使发动机获得更大的功率,与此同时,机械增压器的增压压力逐渐降低。机械增压通过电磁离合器控制,它与水泵集合在一起。在转速超过3500rpm时,由涡轮增压器提供所有的增压压力,此时机械增压器在电磁离合器的作用下完全与发动机分离,防止消耗发动机功率)采用了这一系统。其发动机输出功率大、燃油消耗率低、噪声小,只是结构太复杂,技术含量高,维修保养不容易,因此很难普及。
目前主要的涡轮增压技术有混流式涡轮增压技术、可变涡轮增压技术、两级涡轮增压技术、电辅助涡轮增压技术。
混流式涡轮也称斜流式涡轮,是一种介于径流式涡轮和轴流式涡轮的一种中间形式。如图2所示,由于叶片进口倾斜,使得气流能很好地适应叶型的变化而平缓地过渡至轴向,并且可以有效地防止叶轮出口外径增大带来的轮缘处气流脱离现象,使叶轮的内部流场大为改善,与同样轮径的径流式涡轮相比,流通能力增加约40%,可以满足涡轮增压器向高速、大容量变化发展要求。世界各国最新车用增压器产品上,已采用大容量混流式涡轮和宽流量范围的前倾后弯压气机来获得高效率的增压器性能。
涡轮流通部分起作用的共有三处截面,即涡轮进气截面、蜗壳出口环形截面以及叶轮出口截面。其中叶轮出口截面处调节因实现起来较为复杂且易造成较大损失,调节效果不如前两者,故一般不予考虑。基于此可变涡轮增压器有两种结构,即可动舌片增压结构和可变喷嘴增压结构。对于无叶径流式涡轮机,采用可动舌片增压结构。如图3所示,在涡轮进气截面后加摆动舌片,通过舌片的摆动,改变蜗壳的面径比A/R值,对进气量进行调节。在发动机低速时,减小A/R值,提高涡轮转速,增加进气压力;当发动机转速较高时,增加A/R值,提高进气量,保证发动机的动力输出。可动舌片增压结构简单,调节方便,易实现自动控制,但由于流动损失较大且调节范围有一定限制,增压器总效率低。
对于有叶径流式涡轮机,采用可变喷嘴增压结构。此结构主要适用于在大排量重型车用涡轮增压发动机。如图4所示,涡轮外围的叶片就是可变喷嘴叶片,在发动机低速或怠速时,喷嘴叶片关闭或开度很小,增加进气压力,从而提高发动机的低速转矩和响应性;当发动机转速较高时,喷嘴叶片全开或开度加大,提高进气量,保证发动机的动力输出。但可变喷嘴涡轮增压器仍不能彻底消除涡轮迟滞问题,在设计和制造上难度较大,生产成本高。
二级涡轮增压技术,就是在发动机进气系统中采用两个相互独立的涡轮增压器,实现增压器与发动机在更大工况范围的良好匹配的一种技术。如图5所式该涡轮增压系统由一大一小两个涡轮增压器串联搭配而成。在发动机低速时,只有一个质量小的涡轮增压器工作,这时较少的排气即可驱动这只涡轮高速旋转以产生足够的进气压力,改善发动机的低速转矩和涡轮迟滞问题。当发动机转速较高时,质量大的涡轮增压器开始介人工作,提高进气量,保证发动机的动力输出。
二级涡轮增压技术在提高发动机动力性和加速性的同时,可以改善涡轮迟滞现象,但与单级系统相比,在部分负荷时采用二级增压系统增压比下降快,使得发动机低负荷性能恶化。此外,二级涡轮增压器结构复杂,制造成本较高。
如图6所示,电辅助涡轮增压系统主要增加了电动机/发电机、电路控制单元、电池、高功率逆变电源和一些传感器。其中,电控单元和电池可与发动机共用。在发动机低速时,电控单元发出控制信号,电机启动驱动压气机工作,电池中储存的电能转化为压气机的动能,增压进气压力,改善发动机的加速性和低速转矩问题。当发动机转速上升到一定程度,压气机能够提供足够的空气时,电机就可以关闭或脱开。当发动机在高速大负荷工况时,电控单元发出控制信号起动发电机,回收涡轮能量中的一部分,通过发电机转化为电能储存在蓄电池中心。电辅助技术改善了发动机的低速转矩和涡轮迟滞问题,降低了燃油消耗率,扩大了发动机的高效、经济区域。但由于辅助电机加人使得转动惯量增加,对电机转子结构和增压器轴提出了很高的要求。
优点:在相同排量的前提下,能大幅提升发动机的功率和扭矩,大约40%左右,也就是1.8T大约能相当于2.4L。燃料燃烧的更充分。
缺点:维护保养费用贵不少,并且在城市中大部分时候涡轮增压器是不工作的,因为一般都设定在3500转左右才会启动涡轮增压。而且安了涡轮增压的车动力输出反应滞后,油门踩下去提速会有一个延时,因为废气涡轮增压器需要发动机的废气驱动,当你踩下油门后涡轮增压器并没有马上提高工作效率,要等个两秒以上才会反应过来。
涡轮增压原理图册(6张)
诚然,涡轮增压的确能够提升发动机的动力,不过它的缺点也有不少,其中最明显的就是动力输出反应滞后。我们看看前面有关涡轮增压的工作原理就知道了,即由于叶轮的惯性作用对油门骤时变化反应迟缓,也就是说从你大脚踩油门加大马力,到叶轮转动将更多空气压进发动机获得更大动力之间存在一个时间差,而且这个时间还不短。一般经过改良的涡轮增压也要至少2秒左右来增加或者减少发动机动力输出。如果你要突然加速的话,瞬间会有提不上速度的感觉。
随着技术的进步,虽然各个使用涡轮增压的厂家都在对涡轮增压技术进行改进,但是由于设计原理问题,因此安装了涡轮增压器的汽车驾驶起来的感觉是和大排量的汽车有一定差异的。譬如说我们买了1.8T的涡轮增压汽车,在实际的行驶之中,加速肯定不如2.4L的,但是只要度过了那段等待期,1.8T的动力同样会窜上来,因此如果你追求驾驶的感觉的话,涡轮增压引擎并不适合你,如果你是跑高速之类的,涡轮增压才显得特别有用。
如果你的爱车经常在城市内行驶,那么有必要考虑需要什么样的涡轮增压,因为涡轮并不是随时都在启动的。对于那些启动转速高的涡轮增压发动机,就拿斯巴鲁(富士)翼豹的涡轮增压来说,它的启动是在3500转左右,5挡能够上到3500转估计速度都破120了,除非你故意停留在低档位,否则不超过120公里的时速翼豹的涡轮增压根本无法启动。这时那些低转速启动的涡轮增压发动机更为合适,例如大众的1.4Tsi/1.8Tsi发动机,在1750甚至1500转的时候涡轮增压就介入了,即使在2000~3000换档,也能保证换档前后转速保持在燃油应用效率更高的涡轮增压区域。
主要表现在动力下降,冒黑烟、蓝烟,燃油经济性差,机油消耗量明显过多。其原因有三方面:
①空气滤清器太脏,不能向发动机提供高密度的洁净空气;
②叶轮破损,引起进气量不足;
③进气的灰尘太多,叶轮和增压器壳接缝处有油泥,影响了增压器叶轮转速,造成进气量不足。
增压压力偏低是指与正常情况相比(增压压力低于正常值的 90%))。增压压力偏低,使气缸内充量减少,不但柴油机功率下降,而且会使气缸内燃烧过程恶化,油耗和排气温度升高。
这是比较常见的故障,也是影响增压器使用寿命的主要原因。增压器转速很高,其浮动轴承的润滑全靠来自油底壳的润滑油润滑。以正常压力进入轴承间隙的机油在通过轴承工作面后,机油压力变为零,靠自身重力流回油底壳,不会从增压器两端流出。在正常工作时,增压器两叶轮之间有一定的压力,机油是不会从低压的轴承区流向两端高压区的,而且两叶轮和浮动轴承之间还有密封环,一般情况下不会发生漏油现象,但在下列情况下机油有可能从增压器两端漏出。
①浮动轴承磨损
长期不换机油或空气滤清器失效造成太多沙尘进入增压器,严重磨损浮动轴承,造成轴承间隙过大,油膜不稳定,在高转速下,增压器很快就出现不平衡,转子轴系振动加剧,破坏了两端的密封,造成润滑油泄漏。
②空气滤清器太脏或堵塞
当空气滤清器因灰尘过多或其他原因造成供气不良时,会导致压气机进气负压太高,使压气机一端内压高于外压,机油在压力差的作用下从进气管一端流出。
③回油不畅
当机油从增压器浮动轴承流出后,靠自身重力流回油底壳。但当回油管路发生 变形或堵塞,或当曲轴箱内因废气压力过高造成回油管内有压力时,从浮动轴承流出的机油就不会很畅快地流回油底壳,而沿转子轴从两端密封环流出,造成漏油。
④发动机长时间怠速运转也会造成增压器漏油
当发动机长时间怠速运转时,会在增压器涡 轮及压气机叶轮后产生负压,从而造成从浮动轴承流出的机油在压力差作用下向外泄漏。
除因增压器与柴油机匹配不当而引起压气机喘振外,,匹配良好的增压器在运行条件变化时,仍可能出现喘振现象,其根本原因是压气机空气流量减少。
排气温度过高,将影响涡轮寿命,原因是气缸后燃严重,可能是增压压力偏低,气缸内空气不足;或因喷油提前角偏小,喷油器雾化不良,供油量偏大等。
增压器转速过高的原因是涡轮进气口处能量相对过高或压气机的负荷相对过小。
增压器产生异常振动和噪声,直接影响增压器的使用寿命。其主要原因有:
①增压器转子轴弯曲变形或叶片变形。
②轴承损坏使叶轮外弧与壳体间隙消失,发生摩擦。
③转子积炭造成动平衡精度下降。
④与增压器连接的管路局部漏气。
涡轮增压器是利用发动机排出的废气驱动涡轮,它再怎么先进还是一套机械装置,由于它工作的环境经常处于高速、高温下工作,增压器废气涡轮端的温度在600度以上,增压器的转速也非常高,因此为了保证增压器的正常工作,对它的正确使用和维护十分重要。主要我们要遵循以下的方法:
1、汽车发动机启动之后,不能急踩加速踏板,应先怠速运转三分钟,这是为了使机油温度升高,流动性能变好,从而使涡轮增压器得到充分润滑,然后才能提高发动机转速,起步行驶,这点在冬天显得尤为重要,至少需要热车5分钟以上。
2、发动机长时间高速运转后,不能立即熄火。原因是发动机工作时,有一部分机油供给涡轮增压器转子轴承润滑和用于冷却的,正在运行的发动机突然停机后,机油压力迅速下降为零,机油润滑会中断,涡轮增压器内部的热量也无法被机油带走,这时增压器涡轮部分的高温会传到中间,轴承支承壳内的热量不能迅速带走,而同时增压器转子仍在惯性作用下高速旋转。这样就会造成涡轮增压器转轴与轴套之间"咬死"而损坏轴承和轴。此外发动机突然熄火后,此时排气歧管的温度很高,其热量就会被吸收到涡轮增压器壳体上,将停留在增压器内部的机油熬成积炭。当这种积炭越积越多时就会阻塞进油口,导致轴套缺油,加速涡轮转轴与轴套之间的磨损。因此发动机熄火前应怠速运转三分钟左右,使涡轮增压器转子转速下降。此外值得注意的就是涡轮增压发动机同样不适宜长时间怠速运转,一般应该保持在10分钟之内。
3、选择机油的时候一定要注意。由于涡轮增压器的作用,使进入燃烧室的空气质量与体积有大幅度的提高,发动机结构更紧凑、更合理,较高的压缩比,使发动机的工作强度更高。机械加工精度也更高,装配技术要求更严格。所有这些都决定了涡轮增压发动机的高温、高转速、大功率、大扭矩、低排放的工作特点。同时也就决定了发动机的内部零部件要承受较高的温度及更大的撞击、挤压和剪切力的工作条件。所以在选用涡轮增压轿车车用机油时,就要考虑到它的特殊性,所使用的机油必须抗磨性好,耐高温,建立润滑油膜快,油膜强度高和稳定性好。而合成机油或半合成机油恰好可以满足这一要求,所以机油除了最好使用原厂规定机油外还可以选用合成机油、半合成机油等高品质润滑油。
4、发动机机油和滤清器必须保持清洁,防止杂质进入,因为涡轮增压器的转轴与轴套之间配合间隙很小,如果机油润滑能力下降,就会造成涡轮增压器的过早报废。
5、需要按时清洁空气滤清器,防止灰尘等杂质进入高速旋转的压气叶轮,造成转速不稳或轴套和密封件加剧磨损。
6、需要经常检查涡轮增压器的密封环是否密封。因为如果密封环没有密封住,那么废气会通过密封环进入发动机润滑系统,将机油变脏,并使曲轴箱压力迅速升高,此外发动机低速运转时机油也会通过密封环从排气管排出或进入燃烧室燃烧,从而造成机油的过度消耗产生"烧机油"的情况。
7、涡轮增压器要经常检查有没有异响或者不寻常的震动,润滑油管和接头有没有渗漏。
8、涡轮增压器转子轴承精密度很高,维修及安装时的工作环境要求很严格,因此当增压器出现故障或损坏时应到指定的维修站进行维修,而不是到普通的修理店。
9、要保持空气滤清器的清洁,与普通发动机相比,涡轮增压发动机对清洁的要求更高。因为若杂质进入压气叶轮,会造成转速不稳或轴套和密封件加剧磨损。
10、发动机机油保持清洁,涡轮增压发动机对机油的要求也比较高,必须保持清洁。另外如果机油变质要及时更换。否则机油的润滑能力下降,会造成增压器轴承的润滑不足而损坏,增加保养成本,甚至造成涡轮增压器的过早报废。
11、着车就走和立即熄火对涡轮增压发动机都不好,发动机发动后最好怠速运转一阵,使润滑油充分润滑轴承,对发动机起到很好的保护作用。另外,发动机长时间高速运转后,应怠速运转3-5分钟再熄火,否则,会引起涡轮增压器内滞留的机油过热而损坏轴承和轴。
涡轮增压器经常处于高速、高温下工作,增压器废气涡轮端的温度在600℃以上,增压器的转速也非常高,达 12000rpm以上。因此为了保证涡轮增压器的正常工作,对它的正确使用和维护十分重要。涡轮增压汽油机在使用中的注意事项主要有以下几点:
(1)发动机起动后,不能立即起步或猛轰油门。一般要怠速运转3分钟,特别是在冬季,至少需要热车5min 以上,以使机油温度升高,流动性能变好,在增压器转子高速运转之前让润滑油充分润滑转子轴承。同时,发动机刚起动后,由于机油温度低、粘度大,如猛轰油门,会使机油压力过高而损坏增压器油封。
(2)发动机热机状态下不能立即熄火(未单独安装增压 器冷却系统的发动机)。涡轮增压器的转子轴承是靠一定压力的机油来润滑和冷却的。热机状态下的发动机如突然熄火,机油压力会迅速降低,则增压器涡轮部分的温度会迅速上升。同时增压器转子仍在惯性作用下高速旋转,这样就会造成涡轮增压器转子轴与轴承“咬死”而损坏轴承和轴。
(3)发动机突然熄火后,排气歧管上的热量会被吸收到涡轮增压器壳体上,将停留在增压器内部的机油熬成积炭,阻塞进油口,导致轴承缺油,加速涡轮转轴与轴承之间的磨损。因此发动机熄火前应怠速运转3~5min,使涡轮增压器的温度和转子的转速下降。特别要防止猛踩几脚油门后突然熄火。此外值得注意的是涡轮增压发动机不适宜长时间怠速运转,一般应限制在10min之内,否则会因为机油压力过低造成转子轴承润滑不良而损坏。
(4)严禁采用“加速-熄火-空挡滑行”的操作方法,因发动机在全负荷高温下突然熄火,机油泵停止工作,润滑油不能带走增压器内零件的热量,会导致增压器的损坏。
(5)使用厂家规定牌号机油,并定期更换机油及机滤;增压器的润滑油管线在高温作用下内部机油容易结焦,应定期进行清洗。
(6)定期清洁或更换空气滤清器,防止灰尘等杂质进入高速旋转的压气机叶轮,造成转速不稳或轴套和密封件加速磨损。
(7)检查涡轮增压器的运转情况。在出车前、收车后,应检查发动机进气管路的连接部分,防止出现松动、脱落情况造成涡轮增压器失效或空气短路直接进入气缸。检查涡轮增压 器是否有漏油、漏气现象;增压器壳体是否有过热、变色、裂纹等现象,如有立即查明原因加以排除或更换。当涡轮增压器出现异响时,决不能继续使用,应找出原因,加以排除。
为解决发动机低速转矩和涡轮迟滞等问题,降低燃油消耗率,减少有害物的排放。涡轮增压技术主要向以下三个方向发展:
可变混流式涡轮增压技术综合了可变截面涡轮增压技术和混流式涡轮增压技术。事实证明:使用可变喷嘴涡轮增压器后能够有效的改善发动机低速转矩和涡轮迟滞问题,降低有害物的排放。而混流式涡轮则在高转速、小型化、大容量的发展方向下较径流式涡轮有着较为显著的优点。因此,将可变喷嘴与混流式涡轮结合,设计出可变混流式涡轮增压(VN-MT)成为目前增压器的研究方向之一。
可变二级增压技术融合了可变截面涡轮增压技术和二级涡轮增压技术,极大拓宽了增压器高效流量范围,在重型柴油机和高性能轿车柴油机上都有良好的应用前景。如图7所示,在发动机低速时,调节阀关闭,所有废气先经高压级涡轮膨胀,再经低压级涡轮膨胀;当发动机在高速大负荷工况时,调节阀打开,部分废气不经高压级涡轮而直接经低压级涡轮膨胀后排出,以降低高压级涡轮功,从而降低高压级压气机压比,使总进气压比不超过设定值。
此外,对于高原柴油机,由于空气密度较低,进气量减少,只采用单级涡轮增压技术不能够满足柴油机动力性要求。可变二级涡轮增压技术可以使发动机在全海拔具有最佳的动力性和燃油经济性。可以认为可变二级增压技术是提高发动机的升功率、低速转矩,满足未来严格排放法规和满足未来高功率密度发动机需求的重要技术。
复合增压技术同时采用机械增压技术和涡轮增压技术,理论上可以彻底消除涡轮迟滞问题。但由于复合增压器结构复杂,因此长期以来在应用上受到一定的限制,一般只用在二冲程柴油机和一些特殊场合。如图8所示,在发动机低转速时,用机械增压器提供进气,从而消除涡轮介人前由于压缩比不够高造成的功率下降问题;当发动机转速达到一定程度,涡轮完全启动后,机械增压器自动断开,由涡轮增压器提供进气。复合增压型发动机很好地发挥了机械增压技术和涡轮增压技术的优点,在发动机全工况范围,提高发动机的输出功率和输出转矩,彻底消除涡轮迟滞问题,它代表着未来涡轮增压技术的发展方向。
【机械课件】涡轮增压
【机械课件】涡轮增压
柴油机涡轮增压器
柴油机涡轮增压器 现代柴油机上越来越多地使用了涡轮增压器, 涡轮增压器能提高发柴油机功率和改善经济性 能。 柴油机使用了涡轮增压器后发动机具有升功率高,油耗率低,排污较少 ,指示功率和有效功 率都提高了, 也就是提高了机械效率, 自然可以明显改善高负荷区运行的经济性。 涡轮增压 器不仅使功率范围增大, 而且高负荷的经济运行范围也扩大了。 在低负荷区, 涡轮增压器对 经济性没有明显改善。 涡轮增压器这一特点, 对于经常满负荷高速运转的重型柴油机汽车十 分有利。涡轮增压器由于滞燃期短,压力升高率低,可以使燃烧噪音降低。对于中、轻型载 货柴油机汽车及经常处于中等负荷或部分负荷运转的柴油机汽车也是有利的 涡轮增压器按增压方式分为废气涡轮增压器、复合式废气涡轮增压器和组合式涡轮增压器。 他们的作用分别如下: 、 废气涡轮增压器是利用发动机排出的具有一定能量的废气进入涡轮并膨胀作功,废气涡 轮的全部功
你对涡轮增压汽车了解吗?你知道涡轮增压的优劣吗?今天成都北方汽车学院就跟我们聊聊涡轮增压那点事。
涡轮增压到底怎样?
涡轮增压器属于低温部件,因为驱动它工作的气体直接来自气缸内排出的废气,温度高达900°C-1000°C,如此恶劣的条件会对建议机寿数构成一些影响,但建议机本体仍是适当抗造的。涡增部分一般10Wkm只需做好保护。即使涡轮增压到了“寿数”,也并不意味着就不能使用了。这儿的“寿数”是指涡轮扇叶的老化寿数,功率会变差,但仍可持续运用。
在拥堵的市区无用武之地?
涡轮增压器以发动机排出的废气推进,前期的涡轮需要在较高转速时介入,所以会呈现低速行驶时动力迟滞的现象,缺点也会显得特别明显。如大众1.8T,2500转才发动涡轮。但现在的许多涡轮车型都在2000转以下介入,大众1.4TSI、通用1.6T,涡轮介入通常在1500-2000转,雪铁龙1.6THP发动机,1000转时就发动涡轮,起步之后就能发挥作用,1400转时就能输出最大扭矩。
涡轮增压发动机如何保养?
●选用全合成机油
涡轮增压器的工作温度高,对机油的要求更高,主要体现在:
粘温特性要好,在高温时润滑可靠,在低温时流动性好;抗氧化性要好,在高温高压环境下,机油内的化合物氧化速率会加快,良好的抗氧化性保证发动机工作稳定性;油膜强度要好,零件之间进行高速运动,表面的油膜不能够轻易被破坏,不然等于白加了,而全合成机油全都达到了。
●必须保持涡轮清洁
涡轮增压发动机对清洁的要求更高,若杂质进入压气叶轮,会造成转速不稳,轴套和密封件加剧磨损。需要时更换或清洗空气滤清器。
●定期检查很关键
检查涡轮增压器的密封环是否密封,没有异响或者不寻常的震动,润滑油管和接头有没有渗漏,增压器废气排出口是否有残留机油。小i提醒,涡轮增压器的拆卸与更换很有讲究,车主最好不要自己私自拆卸零部件。
●养成良好的用车习惯
不要一启动就轰油门。涡轮增压器是靠机油冷却,凉车启动时机油润滑不佳,磨损会很大。应怠速运转两三分钟,机油温度慢慢上升后,增压器得到充分润滑。
不要立即熄火。长时间高速运转后,突然熄火,机油压力迅速下降为零,轴承支承壳内的热量不能迅速带走,引起涡轮增压器内滞留的机油过热而损坏轴承和轴,最好是怠速运转两三分钟后熄火。
网上有人说,当初买车时候,有个1.6L的和1.4T的,听了很多人的建议,买了个1.6L自然吸气的。没选择涡轮增压,怕出问题。,要不要买涡轮增压车型!这个问题,探讨一下!
什么是涡轮增压?
涡轮增压(Turbo Boost),是一种利用内燃机(Internal Combustion Engine)运作所产生的废气驱动空气压缩机(Air-compressor)的技术。与超级增压器(机械增压器, Super-Charger)功能相若,两者都可增加进入内燃机或锅炉的空气流量,从而令机器效率提升。常见用于汽车引擎中,通过利用排出废气的热量及流量,涡轮增压器能提升内燃机的马力输出。
涡轮增压需要怠速热车?
早期的涡轮增压技术可能需要热车,但是现在的技术相对成熟,完全没有必要!早期的涡轮增压技术依靠发动机本身散热,如果发动机没有工作,散热就没法进行!而如今,大多使用的电子水泵散热, 即便熄火了,还可以依靠电能继续散热!
涡轮会坏,早晚要换!
这话就是完全的扯淡,现在涡轮制造的技术相对成熟,只要车没事,都不用特意去保养,即便真是由于驾驶不慎等情况坏掉了,那换一个就好了!没有那么难!
涡轮增压车型要加高标号汽油?
这就是无稽之谈,汽油标号和涡轮增压没有半毛钱关系,按照厂家的要求加,厂家要求多少号就多少号,没问题!汽油标号是和抗爆震有直接关系的。和涡轮什么的根本就没有关系!
熄火前要怠速1-2分钟在停车?
这些统统的都是流言,原地怠速只会消耗燃油、机油和增加积碳的产生。根本不会对车辆有什么好处!因此,完全没有必要去怠速等。直接熄火即可,没有什么问题!
涡轮增压已经成为一种相对成熟的技术,在使用保养方面并没有我们所说的那么难。根据自己的需求,选择车型的排量,这才是最科学的!
涡轮增压发动机是依靠涡轮增压器来加大发动机进气量的一种发动机,涡轮增压器(Turbo)实际上就是一个空气压缩机。它是利用发动机排出的废气作为动力来推动涡轮室内的涡轮(位于排气道内),涡轮又带动同轴的叶轮位于进气道内,叶轮就压缩由空气滤清器管道送来的新鲜空气,再送入气缸。当发动机转速加快,废气排出速度与涡轮转速也同步加快,空气压缩程度就得以加大,发动机的进气量就相应地得到增加,就可以增加发动机的输出功率了
涡轮增压发动机的最大优点是它可在不增加发动机排量的基础上,大幅度提高发动机的功率和扭矩。一台发动机装上涡轮增压器后,其输出的最大功率与未装增压器相比,可增加大约40%甚至更多。
私家车的发动机是否需要购买涡轮增压?成都北方汽车学院为大家分析。。
“T”与“L”两种发动机的的区别
汽车标志“T”指的是是涡轮增压发动机,而“L”指的是自然吸气发动机。说白了,在普通的自然吸气的发动机上加装上一个涡轮增压器就是涡轮增压发动机。涡轮增压器在动力系统中的的主要作用是提高发动机进气量,从而提高发动机的功率、扭矩和燃油经济性。
涡轮增压发动机的优缺点
优点:相同油耗和排量的情况下,能更大的提升发动机的扭矩和功率,提升的幅度大于40%,甚至达到60%。。燃料燃烧的更充分,也减少了尾气的排放。简单来说就是2.0T的发动机能提供接近3.0L排量的动力输出。
缺点:启动涡轮增压之后,发动机在运行的时候,温度和压力都大幅度的提高了,相对而言,此时发动机的寿命就相应变短。同时,发动机内的机械性能、润滑性能都会受到一定的影响。部分车型还有涡轮迟滞甚至是烧机油的情况出现。
自然吸气的优缺点。优点:技术已经可靠成熟,有较高的稳定性和耐用性。缺点:跟相同排量的涡轮增压发动机相比,功率偏低,动力输出小。
自然吸气发动机比较好,因为保养成本低且动力基本够用。由于涡轮增压发动机,结构相对复杂,制造成本和维修成本相对较高,日常的保养和后期的维修上都会贵上不少。而自然吸气发动机不仅在保养上要比涡轮增压发动机便宜,并且在车辆的售价上也要便宜一些。发动机的动力对于代步车而言,已经足够。只要肯踩油门,转速上去后,输出也是不错的。
如果你是属于第二种类型的话,带“T”的车型是你最好的选择。现在市场上排量小型化的趋势,偶尔来点激烈驾驶,油门一下去,推背感马上就来。
涡轮增压发动机,它的涡轮介入也是在一定条件下才开始的。一般发动机转速在1500转/分钟以上,涡轮增压器才开始工作。所以,在涡轮介入之前,涡轮发动机跟自吸发动机没有太大差别。作为主要代步和城市驾驶来说,涡轮增压发动机的加成并不大。