科普!涡轮增压的工作原理分析

涡轮增压是发动机中常常会提到的专业术语,那么关于发动机的涡轮增压是什么原理呢?小编这里就为大家科普涡轮增压的原理。

涡轮增压原理

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进行压缩燃爆动作,便能在相同的转速下产生较自然进气发动机更大的动力输出。

一般而言,引擎在配合这样的一个“强制进气”的动作后,起码都能提升30%-40% 的额外动力。获得完美的燃烧效率以及让动力得以大幅提升,就是涡轮增压系统所能提供给车辆最大的价值所在。

动力提升

一般的na(自然进气)发动机的做法,逃不开加大节气门口径,或换多喉直喷等,使高转速时可以在同油门深度下,获得更多的空气量。但这种方法在某一转数后,作用就有限了。毕竟na 发动机的空气是靠真空吸入的。在汽缸容积固定不变的情况下,真空吸入空气有一个相对的限度。

有的na 发动机改用高角度凸轮轴(hi cam,借此增加进排气门重叠角度),可以在高转速下获得高动力,但缺点是低转的扭矩较差,而且如果角度过大,会有发动机怠速不稳的现象。所以现在不少的新车都用上可变气门正时技术,再配合可变凸轮轴等技术(如vvtl-i、i-vtec、mivec)……以期在低转扭矩和高转马力之间取得很好的平衡。

但即便是用尽以上方法,发动机的进气效率顶多提高60%。na 发动机始终无法避免其宿命——空气是被动地被吸入汽缸内的。也就是说,引擎所需的空气完全依靠活塞下行时产生的负压而进入,即便汽缸吸满了空气,缸中气压也就小于或等于一个大气压。所以na 发动机的升功率始终远不能将空气与燃油强制送入的汽缸中,可轻松获得一倍以上马力的增压发动机。

原理结构

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),便能在相同的转速下产生较自然进气发动机更大的动力输出。情形就像你拿一台电风扇向汽缸内吹,硬是把风往里面灌,使里面的空气量增多,以得到较大的马力,只是这个扇子不是用电动马达,而是用引擎排出的废气来驱动。

一般而言,引擎在配合这样的一个“强制进气”的动作后,起码都能提升30%-40% 的额外动力,如此惊人的效果就是涡轮增压器令人爱不释手的原因。况且,获得完美的燃烧效率以及让动力得以大幅提升,原本就是涡轮增压系统所能提供给车辆最大的价值所在。

该系统包括涡轮增压器、中冷器、进气旁通阀、排气旁通阀及配套的进排气管道。

涡轮增压器在汽车中的连接方式如图:

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