汽车涡轮增压系统（图解）

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涡轮增压系统1。单涡轮增压系统分为单涡轮系统和双涡轮系统。只有一个涡轮增压器的增压系统是单涡轮增压器系统。涡轮增压系统除涡轮增压器外，还包括进气旁通阀、排气旁通阀和排气旁通阀控制装置。

2.双涡轮增压

六缸汽油机的双涡轮增压系统。两个涡轮增压器并排布置在排气管中，按照气缸的工作顺序，1、2、3缸为一组，4、5、6缸为另一组，每组三个气缸的排气驱动一个涡轮增压器。因为三个气缸的排气间隔相等，所以增压器转动平稳。此外，将三个气缸分成一组还可以防止气缸之间的排气干扰。该系统包括涡轮增压器、进气旁通阀、排气旁通阀和排气旁通阀控制装置，以及中冷器、共振室和增压压力传感器。00-1010车用涡轮增压器由离心式压缩机、径流式涡轮和中间体组成。增压器轴由两个浮动轴承支撑在中间体中。中间有油道来润滑和冷却轴承，还有密封装置来防止油漏入压缩机或涡轮。

1.离心压缩机离心压缩机由进口、压缩机叶轮、无叶扩压器和压缩机蜗壳组成。包括叶轮和轮毂，由增压器轴驱动旋转。当压缩机旋转时，空气通过进气口进入压缩机叶轮，在离心力的作用下，沿着压缩机叶片之间形成的流道，从叶轮的中心流向叶轮的外围。空气从旋转的叶轮中获得能量，极大地提高了其速度、压力和温度，然后进入叶片扩压器。扩散器是一个逐渐扩大的通道。当空气流过扩散器时，速度减慢，压力增大，温度也随之升高。也就是说，在扩散器中，空气的大部分动能被转换成压力能。

扩压器分为叶片式和无叶片式。无叶扩压器实际上是由蜗壳和中间体的侧壁形成的环形空间。无叶扩压器结构简单，工况变化对压缩机效率影响较小，适用于汽车增压器。叶片式扩压器是由相邻叶片组成的通道，扩压比大，效率高，但结构复杂，工况变化对压缩机效率影响较大。蜗壳的功能是收集从扩散器流出的空气，并将其引导至压缩机出口。空气在蜗壳内继续减速增压，完成从动能到压能的过程。压缩机叶轮采用铝合金精密铸造，蜗壳也采用铝合金铸造。2.径流式涡轮是一种将发动机排气能量转化为机械功的装置。径流式涡轮由蜗壳、喷嘴、叶轮和出气口组成。蜗壳4的入口与发动机的排气管连接，发动机的废气通过蜗壳导入叶片喷嘴。喷嘴是由相邻叶片组成的锥形通道。当废气流过喷嘴时，它被减压、冷却、加速和膨胀，从而废气的压力可以被转换成动能。从喷嘴出来的高速气流冲击叶轮，在叶片形成的流道中继续膨胀做功，推动叶轮旋转。涡轮叶轮在废气的冲击下经常工作在900的高温下，承受巨大的离心力，所以采用镍基耐热合金钢或陶瓷材料制造。采用轻质耐热的陶瓷材料，可以使涡轮叶轮的质量减轻2/3左右，涡轮增压加速滞后的问题也大大改善。喷嘴叶片由耐热耐腐蚀合金钢铸造或加工而成。蜗壳采用耐热合金铸铁铸造，内表面应光滑，以减少气流损失。3.转子涡轮叶轮、压缩机叶轮、密封套等零件安装在涡轮增压器轴上，形成涡轮增压器转子。转子以超过100，000转/分钟的速度旋转，最高可达200，000转/分钟。因此，转子的平衡非常重要。增压器轴承受弯曲交变应力

4.涡轮增压器轴承的结构是车用涡轮增压器可靠性的关键之一。现代车用涡轮增压器都采用浮动轴承。浮动轴承实际上是套在轴上的一个环。环轴与环和轴承座之间有间隙，形成双层油膜。活塞环在轴和轴承座之间浮动。一般内间隙0.05mm左右，外间隙0.1mm左右.轴承壁厚约3 ~ 4.5毫米，材质为锡铅青铜合金。轴承表面镀一层铅锡合金或铟，厚度约为0.005 ~ 0.008毫米，增压器工作时，轴承在轴和轴承座之间转动。增压器工作时产生的轴向推力由设置在压缩机一侧的推力轴承承担。为了减少摩擦，在整体推力轴承两端的推力面上分别加工四个配油槽；轴承还设有进油孔，以保证推力面的润滑和冷却。00-1010在汽车涡轮增压系统中设置进排气旁通阀是调节增压压力最简单、成本最低且非常有效的方法。排气旁通阀的工作原理。控制膜片盒中的膜片将膜片盒分为上腔和下腔，上腔为空气腔，通过连通管与压缩机出口连通，下腔为膜片弹簧腔，作用在膜片上，通过连杆与排气旁通阀连接。当压缩机出口压力即增压压力低于限定值时，膜片在膜片弹簧的作用下上移，并带动连杆关闭排气旁通阀；当增压压力超过极限值时，增压压力克服膜片弹簧力，向下推动膜片，并带动连杆打开排气旁通阀，使部分废气不经过涡轮直接排入大气，从而达到控制增压压力和涡轮转速的目的。

在某些发动机上，排气旁通阀的打开和关闭由电磁阀控制，电磁阀由电子控制单元控制。根据发动机的工作状况，电子控制单元从预先存储的增压压力图中确定目标增压压力，将其与增压压力传感器检测到的实际增压压力进行比较，然后根据该差值改变控制电磁阀打开和关闭的脉冲信号的占空比。

对于无叶径流式涡轮机，可以在喷管出口处安装轴向移动的挡板来调节无叶喷管出口截面积。

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