什么是发动机涡轮增压器

直到几十年前,涡轮发动机还被视为未来或出色的计算机游戏中梦幻般的汽车的元素。 甚至在实施增加发动机功率的简单方法的巧妙想法之后,这种机会长期以来仍然是汽油设备的特权。 现在,几乎所有下线的汽车都配备了涡轮增压系统,无论它使用何种燃料。

什么是发动机涡轮增压器

在高速或陡坡行驶时,汽车的普通发动机严重超载。 为了方便其工作,发明了一种可以增加电动机功率而不干扰内部结构的系统。

除了影响发动机的潜力外,“涡轮增压”原理还有助于废气的再利用和回收,从而显着净化废气。 这对于改善生态环境非常重要,它满足了许多争取保护环境的国际组织的要求。

 

涡轮增压具有与可燃混合物过早着火相关的一些缺点。 但是,这种副作用-汽缸中活塞快速磨损的原因-可以通过正确选择的机油成功解决,这是涡轮发动机运行时润滑零件所必需的。  

汽车中的涡轮或涡轮增压器是什么?

配备“涡轮增压器”的汽车的效率比其标准能力提高了30-50%,甚至100%。 而且尽管设备本身相对便宜,重量和体积都很小,并且根据巧妙的简单原理可靠地工作,但这仍然是事实。

由于人为注入的额外剂量的空气,该设备在内燃机中产生了增加的压力,这形成了增加的燃料-气体混合物体积,并且在燃烧时,发动机功率增加了40-60%。

 

配备涡轮的机械装置在不更改其设计的情况下变得更加高效。 安装简单的设备后,低功率4缸发动机可以释放8缸的工作潜力。

更简单地说,涡轮机是汽车发动机上的一个引人注目但高效的零件,它通过循环利用废气中的能量来帮助提高汽车“心脏”的性能,而不会不必要地消耗燃料。

涡轮增压器安装在什么发动机上

具有涡轮机构的机器的当前设备比最初引入汽油发动机的设备要快得多。 为了确定最佳操作模式,这些设备最初在赛车上使用,并因此开始应用:

·电子控制;

·设备壁的液体冷却;

·更先进的机油类型;

 

·用于身体的耐热材料。

更复杂的发展使得在几乎所有发动机上使用“涡轮”系统成为可能,无论是汽油,汽油还是柴油。 此外,曲轴的工作周期(两个或四个冲程)和冷却方法:在空气或液体的帮助下不起作用。

除了发动机功率超过80千瓦的卡车和小轿车外,该系统还应用于增加工作量150千瓦的柴油机车,道路施工设备和船舶发动机。

汽车涡轮机的工作原理

涡轮增压器的本质是通过再循环废气来提高具有最少气缸数和少量燃料的低功率发动机的性能。 结果可能是惊人的:例如,立式三缸发动机能够在不增加燃料的情况下提供90马力的动力,并具有很高的环境友好度。

什么是发动机涡轮增压器

该系统的工作原理非常简单:用过的燃料-气体-不会立即逸出到大气中,而是进入连接到排气管的涡轮转子,而排气管又与鼓风机在同一轴线上。 热气体使涡轮增压系统的叶片旋转,它们使轴运动,这有助于空气流入冷蜗壳。 被车轮压缩的空气进入设备后,会作用在发动机扭矩上并在压力作用下,从而增加了气体燃料液体的量,从而增加了设备的功率。

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事实证明,为了使发动机有效运行,您不需要更多的汽油,而需要足够量的压缩空气(完全不含空气),当与燃料混合时,可以提高其效率(效率)。

涡轮增压器设计

能量转换器是一种由两部分组成的机构:涡轮机和压缩机,它们在增加任何机器的发动机功率方面起着同等重要的作用。 两种设备都位于一个刚性轴(轴)上,该刚性轴与叶片(轮)一起形成两个相同的转子:涡轮机和压缩机,它们被放置在看起来像蜗牛的外壳中。

什么是发动机涡轮增压器

原理图结构:

·热涡轮蜗壳(机体)。 它吸收驱动转子的废气。 在制造过程中,使用了球墨铸铁,可以承受强烈的热量。

·涡轮的叶轮(轮),牢固地固定在公共轴上。 通常平整以防止腐蚀。

·中心滤芯外壳在转子轮之间带有轴承。

·冷压机蜗壳(主体)。 放开轴后,乏燃料(气体)会吸入更多的空气。 它通常由铝制成。

·压缩机的叶轮(轮),用于压缩空气并将其在高压下供应至进气系统。

·供油和排油通道,用于零件的部分冷却,防止LSPI(预低速点火),减少燃料消耗。

该设计有助于利用废气中的动能来增加发动机功率,而不会增加燃料消耗。

涡轮(涡轮增压器)功能

涡轮增压系统基于增加的扭矩,从而提高了机器电机的效率。 此外,该装置的使用不仅限于乘用车和多用途车。 目前,许多工业机械,船舶和柴油机车上都使用轮径为220 mm至500 mm的涡轮压缩机。 这是由于该技术获得的一些好处:

·涡轮装置,如果操作正确,将有助于在稳定模式下最大限度地利用发动机动力;

·发动机的生产工作将在六个月内收回;

·安装特殊装置将节省购买“消耗”更多燃油的尺寸引擎的费用;

·在发动机体积不变的情况下,油耗变得更加合理;

·发动机效率几乎翻倍。

 而且重要的是–二次使用后的气体排放变得更加清洁,这意味着它不会对环境造成不利影响。

涡轮增压器的类型和特性

安装在汽油结构上的单元(单独安装)配备了两只蜗牛,这有助于保留废气中的动能,并防止废气重新进入发动机。 汽油设计需要一个冷却室,该室可降低注入混合物的温度(达到1050度),以避免突然的过早点火。

什么是发动机涡轮增压器

对于柴油发动机,通常不需要冷却,通过喷嘴装置提供温度和气压控制,该喷嘴装置由于可移动的叶片会改变倾斜角度而改变几何形状。 中功率(50-130 HP)柴油发动机中具有气动或电动驱动的旁通阀可调节涡轮增压器的设置。 更强大的机构(从130到350 hp)配备了可严格根据进入气缸的空气量调节平稳(两级)燃料喷射的装置。

所有涡轮增压器均根据许多基本特征进行分类:

·通过提高效率的价值;

·废气的最高工作温度;

·涡轮转子的扭矩;

·系统入口和出口的强制空气压力差;

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·根据内部设备的原理(改变喷嘴的几何形状或双重设计);

·按工作类型:轴向(沿轴进给至中心并从外围输出)或径向(以相反顺序作用);

·按组划分,分为柴油,汽油,汽油发动机以及单位功率;

·在一级或二级加压系统上。

根据列出的质量,涡轮增压器在尺寸,附加设备和安装方式上可能会有很大差异。

什么是涡轮增压滞后(涡轮增压坑)?

有效的涡轮增压器操作以平均车速开始,因为在低速时,该装置无法接收足够的废气以提供高的转子扭矩。

当汽车突然从静止状态起步时,会观察到完全相同的现象:汽车无法立即加速,因为发动机最初缺少必要的气压。 创建中高转速需要一些时间,通常需要几秒钟。 正是在这时发生启动延迟,即所谓的涡轮坑或涡轮滞后。

为了解决这个问题,现代车辆模型不配备一个,而是配备两个或三个以不同模式运行的涡轮机。 涡轮凹坑也可以通过移动改变喷嘴几何形状的叶片来成功处理。 调节轮叶的倾斜角度能够在发动机中产生所需的压力。

涡轮增压器和涡轮增压器(涡轮增压)有什么区别?

涡轮机的功能是为转子产生扭矩,该转子具有与压气机叶轮相同的轴。 而后者又产生了燃料混合物的有效燃烧所需的增加的气压。 尽管设计相似,但这两种机制仍存在一些重大差异:

·涡轮增压器的安装需要特殊的条件和技巧,因此可以在工厂或专业服务中安装。 任何驱动程序都可以自己安装压缩机。

·涡轮增压系统的成本高得多。

·压缩机维护更容易,更便宜。

·涡轮机通常用在功率更大的发动机上,而小排量的压缩机就足够了。

·涡轮系统始终需要油来冷却过热的零件。 压缩机不需要油。

·涡轮增压器有助于节省燃料,而压缩机则增加了其消耗。

·涡轮以纯机械原理运行,而压缩机需要动力。

·压缩机运行时,没有“涡轮滞后”现象,仅在涡轮中观察到驱动(单元)操作延迟。

·废气激活涡轮增压,而曲轴旋转激活压缩机。

不能说哪种系统更好或更坏,取决于驾驶员习惯哪种驾驶方式。 对于安静的压缩机-常规压缩机就足够了,尽管现在它们实际上不是以单独的形式生产的。

涡轮增压器使用寿命

第一批功率增强设备因频繁出现故障而闻名,并且没有最可靠的声誉。 现在,由于现代创新设计的发展,车身使用耐热材料,出现了新型机油,这种情况已经有了很大改善,这需要特别谨慎地选择。

目前,附加单元的使用寿命可以持续到电动机耗尽其资源为止。 最主要的是要及时通过技术检查,这将有助于在初始阶段确定最轻微的故障。 这将大大节省时间以进行较小的故障排除并节省维修费用。

及时,系统地更换空气滤清器和发动机机油会对系统的平稳运行和使用寿命的延长产生积极影响。

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汽车涡轮机的运行和维护

增压单元本身不需要单独维护,但其可维修性直接取决于发动机的当前状态。 第一个问题的出现表示为:

·出现外来噪音;

·明显消耗机油;

•从喷嘴中冒出蓝色甚至黑烟;

·发动机功率急剧下降。

通常,副作用与使用劣质油或其持续缺乏直接相关。 为了不担心“主要器官”及其“刺激器”的过早失效,您应遵循专家的建议:

·清洁消声器,过滤并及时检查催化剂状况;

·不断保持所需的油位;

·定期检查密封连接情况;

·在开始操作之前对发动机进行预热;

·激进驾驶3-4分钟后,请使用怠速来冷却涡轮;

·遵守制造商的建议,以使用合适的过滤器和机油等级;

·定期进行维护并监视燃油系统的状况。

但是,如果出现严重维修的问题,则应仅在专门的车间进行。 该服务必须具有保持清洁度的理想条件,因为灰尘无法进入系统。 此外,维修需要特定的设备。

如何延长涡轮增压器的使用寿命?

三个要点确保涡轮机的准确和长期运行:

1.及时更换空气滤清器并保持发动机中所需的机油量。 此外,应仅使用制造商推荐的材料。 您可以从授权经销商/公司代表处购买原始产品,以避免购买假货。

2.高速驱动后突然停止,使系统在没有润滑的情况下工作,因为涡轮机叶轮继续因惯性旋转,并且关闭的电动机中的机油不再流动。 这不会持续很长时间,大约半分钟,但是这种持续的操作导致滚珠轴承组件的快速磨损。 因此,您需要逐渐降低速度,或者让引擎稍微空转。

3.不要突然对气体施加压力。 最好逐渐增加速度,以便机油有时间适当润滑旋转机构。

这些规则非常简单,但是遵循这些规则以及制造商的建议将大大延长汽车的使用寿命。 正如统计数据所显示的那样,只有大约30%的驾驶员遵循有用的提示,因此,对于设备效率低下的投诉很多。

汽车的涡轮增压器会发生什么故障?

最常见的故障与劣质机油和空气过滤器堵塞有关。

在第一种情况下,建议及时更换受污染的部件,而不要对其进行清洁。 这种“节省”可能导致碎屑进入系统的中间,这将不利地影响轴承润滑的质量。

可疑生产的油具有相同的效果。 润滑不良会导致内部零件的快速磨损,不仅会导致附加单元的磨损,还会导致整个发动机的磨损。

如果检测到故障的最初迹象:出现润滑油泄漏,不必要的振动,可疑的声音,则应立即与服务人员联系,以对电动机进行全面诊断。

是否可以修理汽车中的涡轮机

购买每件新事物,甚至与机制都息息相关,会随附一张保修卡,其中制造商声明该设备在一定时期内无故障服务。 但是评论中的驾驶员经常会分享他们对声明的保修期之间的差异所感到的失望。 故障很可能出在制造商身上,而不是制造商本人,根本不遵守建议的操作规则。

如果早些时候涡轮机的故障意味着新设备的成本,那么目前该设备将受到部分修复。 最主要的是及时向专业人员提供适当的设备和经过认证的原始组件。 在任何情况下,您都不可以自己修理,否则,您不必更换几个零件,而只需更换整个电动机,这将花费更多。

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