渦輪增壓器實(shí)際上是一種空氣壓縮機(jī)，通過(guò)壓縮空氣來(lái)增加進(jìn)氣量。它是利用發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣慣性沖力來(lái)推動(dòng)渦輪室內(nèi)的渦輪，渦輪又帶動(dòng)同軸的葉輪，葉輪壓送由空氣濾清器管道送來(lái)的空氣，使之增壓進(jìn)入氣缸。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增大，廢氣排出速度與渦輪轉(zhuǎn)速也同步增加，葉輪就壓縮更多的空氣進(jìn)入氣缸，空氣的壓力和密度增大可以燃燒更多的燃料，相應(yīng)增加燃料量和調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，就可以增加發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率了。

　　渦輪增壓器的結(jié)構(gòu)及工作原理

　　車(chē)用渦輪增壓器由離心式壓氣機(jī)和徑流式渦輪機(jī)及中間體三部分組成。增壓器軸通過(guò)兩個(gè)浮動(dòng)軸承支承在中間體內(nèi)。中間體內(nèi)有潤(rùn)滑和冷卻軸承的油道，還有防止機(jī)油漏入壓氣機(jī)或渦輪機(jī)中的密封裝置等。

　　1、離心式壓氣機(jī)

　　離心式壓氣機(jī)由進(jìn)氣道、壓氣機(jī)葉輪、無(wú)葉式擴(kuò)壓管及壓氣機(jī)蝸殼等組成。葉輪包括葉片和輪轂，并由增壓器軸帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。當(dāng)壓氣機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，空氣經(jīng)進(jìn)氣道進(jìn)入壓氣機(jī)葉輪，并在離心力的作用下沿著壓氣機(jī)葉片之間形成的流道，從葉輪中心流向葉輪的周邊?？諝鈴男D(zhuǎn)的葉輪獲得能量，使其流速、壓力和溫度均有較大的增高，然后進(jìn)入葉片式擴(kuò)壓管。擴(kuò)壓管為漸擴(kuò)形流道，空氣流過(guò)擴(kuò)壓管時(shí)減速增壓，溫度也有所升高。即在擴(kuò)壓管中，空氣所具有的大部分動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ堋?/p>

　　擴(kuò)壓管分葉片式和無(wú)葉式兩種。無(wú)葉式擴(kuò)壓管實(shí)際上是由蝸殼和中間體側(cè)壁所形成的環(huán)形空間。無(wú)葉式擴(kuò)壓管構(gòu)造簡(jiǎn)單，工況變化對(duì)壓氣機(jī)效率的影響很小，適于車(chē)用增壓器。葉片式擴(kuò)壓管是由相鄰葉片構(gòu)成的流道，其擴(kuò)壓比大，效率高，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工況變化對(duì)壓氣機(jī)效率有較大的影響。蝸殼的作用是收集從擴(kuò)壓管流出的空氣，并將其引向壓氣機(jī)出口?？諝庠谖仛ぶ欣^續(xù)減速增壓，完成其由動(dòng)能向壓力能轉(zhuǎn)變的過(guò)程。壓氣機(jī)葉輪由鋁合金精密鑄造，蝸殼也用鋁合金鑄造。

　　2、徑流式渦輪機(jī)

　　渦輪機(jī)是將發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的能量轉(zhuǎn)變?yōu)?a href="http://www.brongaenegriffin.com/v/tag/1472/" target="_blank">機(jī)械功的裝置。徑流式渦輪機(jī)由蝸殼、噴管、葉輪和出氣道等組成。蝸殼4的進(jìn)口與發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管相連，發(fā)動(dòng)機(jī)排氣經(jīng)蝸殼引導(dǎo)進(jìn)入葉片式噴管。噴管是由相鄰葉片構(gòu)成的漸縮形流道。排氣流過(guò)噴管時(shí)降壓、降溫、增速、膨脹，使排氣的壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能。由噴管流出的高速氣流沖擊葉輪，并在葉片所形成的流道中繼續(xù)膨脹作功，推動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)。渦輪機(jī)葉輪經(jīng)常在900℃高溫的排氣沖擊下工作，并承受巨大的離心力作用，所以采用鎳基耐熱合金鋼或陶瓷材料制造。用質(zhì)量輕并且耐熱的陶瓷材料可使渦輪機(jī)葉輪的質(zhì)量大約減小2/3，渦輪增壓加速滯后的問(wèn)題也在很大程度上得到改善。噴管葉片用耐熱和抗腐蝕的合金鋼鑄造或機(jī)械加工成形。蝸殼用耐熱合金鑄鐵鑄造，內(nèi)表面應(yīng)該光潔，以減少氣體流動(dòng)損失。

　　3、轉(zhuǎn)子

　　渦輪機(jī)葉輪、壓氣機(jī)葉輪和密封套等零件安裝在增壓器軸上，構(gòu)成渦輪增壓器轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子以超過(guò)100000r/min，最高可達(dá)200000r/min的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，因此，轉(zhuǎn)子的平衡是非常重要的。增壓器軸在工作中承受彎曲和扭轉(zhuǎn)交變應(yīng)力，一般用韌性好、強(qiáng)度高的合金鋼40Cr或18CrNiWA制造。

　　4、增壓器軸承

　　增壓器軸承的結(jié)構(gòu)是車(chē)用渦輪增壓器可靠性的關(guān)鍵之一?，F(xiàn)代車(chē)用渦輪增壓器都采用浮動(dòng)軸承。浮動(dòng)軸承實(shí)際上是套在軸上的圓環(huán)。圓環(huán)與軸以及圓環(huán)與軸承座之間都有間隙，形成雙層油膜。圓環(huán)浮在軸與軸承座之間。一般內(nèi)層間隙為0.05mm左右，外層間隙大約為0.1mm。軸承壁厚約3～4.5mm，用錫鉛青銅合金制造，軸承表面鍍一層厚度約為0.005～0.008mm的鉛錫合金或金屬銦。在增壓器工作時(shí)，軸承在軸與軸承座中間轉(zhuǎn)動(dòng)。

　　增壓器工作時(shí)產(chǎn)生軸向推力，由設(shè)置在壓氣機(jī)一側(cè)的推力軸承承受。為了減少摩擦，在整體式推力軸承兩端的止推面上各加工有四個(gè)布油槽；在軸承上還加工有進(jìn)油孔，以保證止推面的潤(rùn)滑和冷卻。

　　渦輪增壓器的優(yōu)點(diǎn)

　　1、提高發(fā)動(dòng)機(jī)升功率。在發(fā)動(dòng)機(jī)排量不變的情況下可以通過(guò)增加進(jìn)氣密度，讓發(fā)動(dòng)機(jī)可以多噴油，從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的功率，加裝增壓器后的發(fā)動(dòng)機(jī)的功率及扭矩要增大20%~30%。反之在同樣的功率輸出的要求下可以降低發(fā)動(dòng)機(jī)的缸徑，縮小發(fā)動(dòng)機(jī)的體積和重量。

　　2、改善發(fā)動(dòng)機(jī)的排放。渦輪增壓器發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)改善發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒效率，減少發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣中顆粒物和氮氧化物等有害成分的排量。是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到歐二以上排放標(biāo)準(zhǔn)不可缺少的配置。

　　3、提供高原補(bǔ)償?shù)墓δ?。部分高海拔地區(qū)，海拔越高，空氣越稀薄，帶渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)就可以克服因高原空氣稀薄導(dǎo)致的發(fā)動(dòng)機(jī)的功率下降。

　　4、提高燃油經(jīng)濟(jì)性，降低油耗。由于帶渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒性能更好，可以節(jié)省燃油3%-5%。

　　5、具有很高的可靠性和良好的匹配特性，高瞬態(tài)響應(yīng)特性。

　　渦輪增壓器的缺點(diǎn)

　　渦輪增壓器的缺點(diǎn)是滯后，即由于葉輪的慣性作用對(duì)油門(mén)驟時(shí)變化反應(yīng)遲緩，使發(fā)動(dòng)機(jī)延遲增加或減少輸出功率，這對(duì)于要突然加速或超車(chē)的汽車(chē)而言，瞬間會(huì)有點(diǎn)提不上勁的感覺(jué)。

　　渦輪增壓器的作用

　　渦輪增壓的主要作用就是提高發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量，從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和扭矩，讓車(chē)子更有勁。一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)裝上渦輪增壓器后，其最大功率與未裝增壓器的時(shí)候相比可以增加40%甚至更高。

　　渦輪增壓器的保養(yǎng)誤區(qū)

　　誤區(qū)一：隨意更換機(jī)油

　　在“喝”機(jī)油方面，渦輪增壓器確實(shí)比較“嬌氣”，除了量比普通自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)大一些外，對(duì)油品的要求也更高。因?yàn)闇u輪增壓器的設(shè)計(jì)與自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)不同，其主轉(zhuǎn)軸采用浮動(dòng)式設(shè)計(jì)，渦輪本體和主轉(zhuǎn)軸之間充滿了機(jī)油，整個(gè)主轉(zhuǎn)軸依靠潤(rùn)滑油來(lái)散熱與潤(rùn)滑，而劣質(zhì)機(jī)油的粘稠度較高，流動(dòng)性較差，無(wú)法較好地發(fā)揮作用。建議車(chē)主在這方面增加一些投入，給車(chē)輛更換全合成機(jī)油。

　　誤區(qū)二：到目的地馬上熄火

　　在發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)后，車(chē)主在關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)之前，一定要怠速運(yùn)轉(zhuǎn)幾分鐘，讓機(jī)件能有效冷卻并得到潤(rùn)滑。馬上熄火的用車(chē)行為會(huì)令車(chē)輛經(jīng)常處于高速空轉(zhuǎn)狀態(tài)，其問(wèn)題與突然加速一樣，都會(huì)傷害到車(chē)輛的軸承。

　　誤區(qū)三：一啟動(dòng)就轟油門(mén)

　　能在短時(shí)間內(nèi)提高速度是渦輪增壓車(chē)的一大特點(diǎn)，但是這并非意味著車(chē)主可以粗魯?shù)貙?duì)待愛(ài)車(chē)，實(shí)際上，剛啟動(dòng)后猛轟油門(mén)易損壞增壓器油封。渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)很高，啟動(dòng)車(chē)輛后，不能急踩加速踏板，應(yīng)先怠速運(yùn)轉(zhuǎn)3—5分鐘，使機(jī)油泵有充足的時(shí)間把機(jī)油輸送到渦輪增壓器的各個(gè)部位，同時(shí)機(jī)油溫度慢慢上升后，流動(dòng)性更好，此時(shí)提速才會(huì)“如魚(yú)得水”。