渦輪增壓器的結構是如何構成的?
渦輪增壓器主要由渦輪機、壓氣機、中間體、軸承系統、廢氣旁通閥以及冷卻系統等部分構成。渦輪機利用廢氣能量驅動,壓氣機負責壓縮空氣送入發動機,中間體為內部有潤滑和密封裝置,軸承系統支撐旋轉,廢氣旁通閥調節渦輪壓力,冷卻系統則負責散熱。這些部件相互協作,共同保障渦輪增壓器穩定高效地工作,為發動機性能提升助力 。
渦輪機作為渦輪增壓器的重要組成部分,通常由耐高溫材料制成,畢竟它要承受廢氣帶來的高溫考驗。它利用發動機排出的廢氣能量驅動旋轉,一般由蝸殼、噴嘴、葉輪和出氣口構成。發動機產生的廢氣通過蝸殼被引入葉片噴嘴,在這個過程中廢氣經歷減壓、冷卻、加速和膨脹,之后沖擊葉輪做功,從而驅動渦輪機旋轉。
壓氣機則肩負著壓縮空氣的重任,它能將空氣壓縮至更高壓力,為發動機在有限的氣缸容積內提供更多氧氣,以支持高效燃燒。離心式壓縮機是常見的類型,由進口、壓縮機葉輪、無葉擴壓器和壓縮機蝸殼組成??諝饨涍M氣口進入葉輪,在強大的離心力作用下,從葉輪中心流向外圍,然后再進入擴壓器,在這一過程中,空氣的動能逐步轉化為壓力能,最終被壓縮的空氣送入發動機。
中間體也被稱為軸承箱,它內部包含渦輪軸、浮動軸承、止推軸承、定套軸封等軸部件。其主要作用是支撐并保持轉子穩定高速旋轉,同時里面還有潤滑和冷卻軸承的油道,以及防止機油漏入壓氣機或渦輪機的密封裝置等,為整個渦輪增壓器的穩定運行提供保障。
軸承系統是渦輪增壓器的關鍵支撐結構,由于渦輪機和壓縮機在工作時處于高速旋轉狀態,所以軸承系統要在這樣的情況下保持穩定和耐用。渦輪和泵輪裝配在同一根軸上,并通過兩個浮動軸承分別安裝在渦輪殼體和壓縮殼體內,這些浮動軸承普遍采用機油潤滑,還有冷卻液進行冷卻,從而確保在高速運轉時能正常工作。
廢氣旁通閥在渦輪增壓器中扮演著調節渦輪壓力的重要角色。當發動機不需要全功率輸出時,它可以控制渦殼中的閥門打開,分流部分廢氣,以此降低渦輪機的轉速,減少增壓壓力,進而保護發動機和渦輪增壓器,使其避免因壓力過大而受損。
冷卻系統對于渦輪增壓器來說至關重要,因為渦輪增壓器在長時間高負荷工作下會產生大量熱量。冷卻系統能夠有效散發這些熱量,防止渦輪增壓器過熱,保護其在各種工況下都能穩定可靠地工作,保障整個系統的性能和壽命。
總之,渦輪增壓器的各個組成部分都有著不可替代的作用,從利用廢氣能量的渦輪機,到壓縮空氣的壓氣機,再到支撐、調節和冷卻的各個部件,它們緊密配合,共同構成了一個精密且高效的系統,讓發動機能夠在更優的進氣條件下工作,提升整體性能。
(圖/文/攝:太平洋汽車 整理于互聯網)
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