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鳳城市凱斯達鑄造有限公司渦輪增壓器

時間:2019-12-17 11:18:29
       渦輪增壓器實際上是一種空氣壓縮機,通過壓縮空氣來增加進氣量。它是利用發動機排出的廢氣慣性沖力來推動渦輪室內的渦輪,渦輪又帶動同軸的葉輪,葉輪壓送由空氣濾清器管道送來的空氣,使之增壓進入氣缸。當發動機轉速增大,廢氣排出速度與渦輪轉速也同步增加,葉輪就壓縮更多的空氣進入氣缸,空氣的壓力和密度增大可以燃燒更多的燃料,相應增加燃料量和調整發動機的轉速,就可以增加發動機的輸出功率了。
結構原理
首先說說渦輪增壓器的大概結構原理,廢氣渦輪增壓器主要由泵輪和渦輪組成,當然還有其他一些控制元件。泵輪和渦輪由一根軸相連,也就是轉子,發動機排出的廢氣驅動泵輪,泵輪帶動渦輪旋轉,渦輪轉動后給進氣系統增壓。增壓器安裝在發動機的排氣一側,所以增壓器的工作溫度很高,而且增壓器在工作時轉子的轉速非常高,可達到每分鐘十幾萬轉,如此高的轉速和溫度使得常見的機械滾針或滾珠軸承無法為轉子工作,因此渦輪增壓器普遍采用全浮動軸承,由機油來進行潤滑,還有冷卻液為增壓器進行冷卻。以前,渦輪增壓器大都用在柴油發動機上,因為汽油和柴油的燃燒方式不一樣,因此發動機采用渦輪增壓器的形式也有所區別。
汽油發動機不同于柴油發動機,它進入氣缸的不是空氣,而是汽油與空氣的混合氣,壓力過大容易爆燃。因此,安裝渦輪增壓器必須要避免爆燃,這里涉及兩個相關問題,一個是高溫控制,另一個是點火時間控制。
強制性增壓后,汽油機壓縮和燃燒時的溫度和壓力都會增加,爆燃傾向增加。另外,汽油機排氣溫度比柴油機高,而且不宜采用增大氣門重疊角(進、氣排門同時開啟的時間)方式來加強排氣的降溫,降低壓縮比又會造成燃燒不充分。還有,汽油機的轉速比柴油機高,空氣流量變化大,很容易造成渦輪增壓器反應滯后。針對汽油機使用渦輪增壓器出現的一系列問題,工程師有針對性地一一做了改進,使汽油機也能用上廢氣渦輪增壓器。
中冷器
溫度增高,這樣不僅影響充氣效率,還容易產生爆燃。因此要裝置降低進氣溫度的設備,這就是中間冷卻器。它安裝在渦輪增壓器出口與進氣管之間,對進入氣缸的空氣進行冷卻。中間冷卻器就象散熱器,用風冷卻或者水冷卻,空氣的熱量通過冷卻而逸散到大氣中去。據測試,性能良好的中間冷卻器不但可以使發動機壓縮比能保持一定值而不會產生爆燃,同時降低溫度也可提高進氣壓力,進一步提高發動機的有效功率。
葉輪
由于汽油發動機轉速范圍寬,空氣流量變化大,因此渦輪增壓器的壓縮葉輪外形是復雜的三元曲面超薄壁葉輪片,一般有12~30片葉,呈放射線狀曲線排列,葉片厚度在0.5毫米以下,采用鋁材用特殊鑄造法制作。葉片形狀的優劣直接影響到到渦輪增壓發動機的性能。葉輪形狀角度越合理,質量越輕,葉輪的啟動就越靈敏,渦輪增壓器的天生缺陷“反應滯后”也就越小。
爆燃傳感器
除了降低溫度來減少爆燃的可能外,還要采用爆燃傳感器,它的作用就是在產生爆燃之時,傳感器感到不正常的振動會立即將信息反饋至發動機ECU(電子控制單元)控制系統,將點火定時稍推遲一點,不產生爆燃的時候再恢復正常點火定時。
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