汽车涡轮增压器的工作原理。

~ 我们平常所说的涡轮增压装置其实就是一种空气压缩机，通过压缩空气来增加发动机的进气量，一般来说，涡轮增压都是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮，叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气，使之增压进入汽缸。当发动机转速增快，废气排出速度与涡轮转速也同步增快，叶轮就压缩更多的空气进入汽缸，空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料，相应增加燃料量和调整一下发动机的转速，就可以增加发动机的输出功率了。 大家可能会觉得涡轮增压装置非常复杂，其实并不复杂，涡轮增压装置主要是由涡轮室和增压器组成。首先是涡轮室的进气口与发动机排气歧管相连，排气口则接在排气管上。然后增压器的进气口与空气滤清器管道相连，排气口接在进气歧管上，最后涡轮和叶轮分别装在涡轮室和增压器内，二者同轴刚性联接。这样一个整体的涡轮增压装置就做好，你的发动机就好像电脑CPU一样被“超频”了。 常见涡轮增压可分为四种：机械增压系统，气波增压系统，废气涡轮增压系统，复合增压系统。 自从人类发明内燃发动机以来，汽车工程师、追求极速的车手和赛车设计师们一直都在寻找提升其动力的方法。 其中一种方法是建造更大的发动机。 但大型发动机也并不总是尽如人意，发动机越大，重量就越重，制造和维护成本也就越高。另一种方法是提高普通规格发动机的效率。 可以通过将更多的空气压入燃烧室来实现这一目的。 更多的空气意味着可以注入更多的燃油，而更多燃油则意味着更强劲的爆发力和更大的马力。 安装机械增压器是实现强制进气的好方法。 在本文中，老夫将解释机械增压器的概念、工作原理以及其与涡轮增压器的差异。
机械增压器基础知识
机械增压器是将吸入的空气加压到超过正常气压的装置。 机械增压器和涡轮增压器均是如此。 实际上，“涡轮增压器”一词是其正式名称“涡轮式机械增压器”的简写。
这两种装置的不同之处在于它们的能量来源不同。 涡轮增压器是借助排出的巨大气流来驱动涡轮的。 而机械增压器则由发动机曲轴通过传动带或传动链带动的。
普通四冲程发动机有一个冲程专门用于进气。 这一过程有三个步骤：
1、活塞往下运动。
2、制造真空状态。
3、依靠大气压将空气吸入燃烧室。
当空气被吸入发动机后，便和燃油混合形成油气混合物。此混合物能够通过燃烧这一化学反应转换成动能。 火花塞通过点燃空气和燃油的混合气体引起此化学反应。 当燃油发生氧化时，会释放大量能量。 此过程产生的力量集中在气缸盖上，这股力量将推动活塞，使活塞产生往复运动，最终这股动力会传递到车轮上。
向燃烧室注入更多的燃油将会产生更为强劲的燃烧爆发力。 但不能仅仅向发动机中增加燃油，因为燃烧燃油需要严格数量的氧气。 这种经过化学反应产生的混合物，空气和燃油的比例应控制在14:1，这对发动机的有效运转至关重要。 所以重点在于：若要注入更多的燃油，就必须吸入更多的空气。
这就是机械增压器的作用。 机械增压器通过将空气压缩至正常大气压以上来吸入更多的空气，而不是通过制造真空状态来吸入空气。 这样就可以强制更多的空气进入发动机，从而导致“增压”。 发动机增压后会吸入更多空气，从而向燃烧室注入更多的燃油，发动机的动力也会增强。 机械增压器平均可提高46%的马力和31%的扭矩。 在海拔较高的地方，发动机性能会降低，因为那里的空气密度和压力都比较低，而机械增压器只有向发动机提供压力更高的空气，才能保证其运转状态最佳。
涡轮增压器利用燃烧产生的废气向压缩机提供动力，与之不同的是，机械增压器直接从曲轴获取动力。 大部分机械增压器都通过一条附属的传动带获得动力，这根传动带缠绕在皮带轮上，皮带轮连接在一个主动齿轮上。 而主动齿轮则会旋转压缩机齿轮。 压缩机的转子可以有多种设计，但它的任务是吸入空气，将空气压入更小的空间，并注入进气岐管中。
为了压缩空气，机械增压器必须急速旋转，甚至比发动机本身转得还要快。 将主动齿轮做得比压缩机齿轮大，就能使压缩机旋转得更快。 机械增压器的转速每分钟能高达5-6.5万转。
5万转的压缩机能产生大约41-62千帕的压强。 在特定海拔高度，这会产生比大气压高41-62千帕的压力。 而海平面的大气压为1012.8百帕，因此大约会多出50%的空气被机械增压器压入发动机中。
空气受到压缩会变热，这意味着空气密度会降低，同时也会减少爆炸过程中空气的膨胀程度。 这就无法在火花塞点燃混合气体后产生足够的动力。 为使机械增压器发挥全部效率，从排气装置排出的压缩空气必须在进入进气歧管前加以冷却。 中间冷却器的出现解决了这一问题。 中间冷却器有两种基本设计： 风冷和水冷。 它们的工作原理类似于散热器，即让较凉的空气或水流过导管，带走热量。 当热空气离开机械增压器碰到较凉的导管时，它便会冷却下来。 随着空气温度降低，其密度会变高，这样就会使密度较高的混合燃气进入燃烧室。
机械增压器的优缺点
机械增压器最大的优点是可以增加汽车的马力。 给一辆普通汽车或卡车安装机械增压器，会使其像一台大马力发动机汽车一样动力十足。
但是在机械增压器和涡轮增压器之间应该如何选择呢？ 汽车工程师和车迷们一直在激烈地争论这个问题，但通常而言，机械增压器与涡轮增压器相比有一定的优势。
机械增压器没有增压延时——驾驶员踩下油门到发动机响应这段时间的长短。 涡轮增压器存在增压延时，因为它需要一段时间，让排出的气体达到一定速度以加快叶轮/涡轮的转速。 机械增压器没有延时，是因为它们直接通过曲轴获得动力。 某些机械增压器在低转速时效率比较高，而另一些在高转速时效率比较高。
安装一台涡轮增压器需要对排气系统做大幅度的调整，但机械增压器只要拴在发动机顶部或旁边就可以了。 因此，机械增压器的安装更方便，同时也更容易使用和维护。
最后，机械增压器停止工作时不需要专门关闭。 因为它们不用发动机机油进行润滑，便可以正常关闭。 而涡轮增压器必须等待30秒或预先关闭，以便润滑油冷却。 也就是说，预热对于机械增压器十分重要，它们在正常温度下的效率最高。
机械增压器普遍应用于飞机的内燃发动机。 如果您设想飞机长时间在高海拔飞行（此时缺少足够用于燃烧的氧气），就会感觉到一定是机械增压器在起作用。 借助机械增压器，飞机能够飞得更高而且不会降低发动机的性能。
飞机发动机使用的机械增压器与汽车使用的一样。 它们直接从发动机获得动力，利用压缩机把压缩空气送入燃烧室。
第一次在飞机上使用机械增压器是在二战末期。 最著名的例子是Supermarine Spitfire，这是英国皇家空军所使用的飞机，将机械增压器安装在罗尔斯罗伊斯“莫林”发动机上。
机械增压器最大的缺点是： 由于由曲轴带动，所以它们必须损耗一部分发动机马力。 这也是机械增压器的特点之一机械增压器会占用一台发动机20%的动力。 但是，由于机械增压器可以提升46%的马力，所以多数人认为这笔交易是值得的。
由于增压会增加发动机的负担，所以发动机必须得到强化以承受额外的压力和更强的爆发力。 大部分制造商在设计一台带有机械增压器的发动机时，都会专门采用重载元件以提高发动机的寿命。 同时这也抬高了汽车的价格。 机械增压器的维护成本也较高，同时许多制造商建议使用高标号汽油。
尽管有这些缺点，机械增压器仍然是一种最经济有效地增强马力的方法。 机械增压器可以提高50%-100%的动力，使汽车更适合比赛、重载运输或单纯增加驾驶的刺激性。

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钊思奥维： 1、涡轮增压器是一种利用内燃机运作所产生的废气通过同轴的两个叶轮组成的结构驱动的空气压缩机.2、与机械增压器功能相似,两者都可增加进入内燃机或锅炉的空气流量,从而提升燃烧效率.3、常见用于汽车引擎中,透过利用排出废气的热量及流量,涡轮增压器能提升内燃机的输出功率或者在同等输出功率下提升燃油经济性.本文关于涡轮增压器工作原理的基本详情介绍就讲解完毕,希望对大家有所帮助.

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钊思奥维： 涡轮增压系统的核心组件:涡轮增压器,TurboCharger.原理:利用发动机四冲程后气门排出的800度的高温高压废气推进涡轮增压器废气涡轮叶片转动,转速以万转为单位,废气涡轮叶片同轴驱动吸气涡轮,吸气涡轮段在发动机进气段产生负...

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钊思奥维： 最早的涡轮增压器用于跑车或方程式赛车上的,这样在那些发动机排量受到限制的赛车比赛里面,发动机就能够获得更大的功率. 众所周知,发动机是靠燃料在汽缸内燃烧做功来产生功率的,由于输入的燃料量受到吸入汽缸内空气量的限制,...

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钊思奥维： 构造 涡轮增压器是由涡轮室和增压器组成的机器,涡轮室进气口与排气歧管相连,排气口接在排气管上;增压器进气口与空气滤清器管道相连,排气口接在进气歧管上.涡轮和叶轮分别装在涡轮室和增压器内,二者同轴刚性联接. 原理 涡轮增...

营山县18686266299： 汽车的涡轮增压是什么原理?？
钊思奥维： 利用汽车排出的废气带动涡轮叶片转动,使它往汽缸里吹进更多的空气,就像鼓风机一样,让油更好的燃烧,

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钊思奥维： 利用发动机排出废气的压力推动涡轮旋转,然后压缩空气,并将压缩后的空气传入气缸 这样气缸中的空气会更多,所含氧气分子也更多,有利于燃烧,增加动力.

营山县18686266299： 汽车涡轮增压发动机原理？
钊思奥维： 简单来说,涡轮增压的原理就是通过汽车排放出的尾气来带动装在排气管附近的涡轮(惯性带动),涡轮连接发动机前部的扇叶,通过带动扇叶转动来增加发动机气缸进气量,气缸内含氧量增加从而一定量汽油所做的功也增加,这就是涡轮增压的原理,说白了就是压空气.

营山县18686266299： 汽车发动机涡轮增压是什么意思?工作原理? - ？
钊思奥维： 涡轮是一个物体,其功能就是压缩气体!涡轮增压就是 使用涡轮来压缩空气进入汽缸,增压就是增大空气压力,使更多的空气进入汽缸,空气变多了,那么爆炸的力度就变大了,马力就是通过爆炸推动活塞得来!工作原理,涡轮装在排气管附近,涡轮总共有3个接口,一个接排气管,一个接进气口,一个是排气口.涡轮里面有一个扇叶,转速非常高,它是通过发动机排出的废气推动工作的!扇叶工作时就会把进气部分的空气吸过来压缩入汽缸,从而使汽缸有更多的空气!

营山县18686266299： 涡轮增压的工作原理?？
钊思奥维： 目前的涡轮增压器的调节装置大都在排气侧进行调节,当不需要增压时,例如怠速或者有爆燃先兆时,一部分排气会通过旁通阀泄出而不进入涡轮增压器.当发动机转速每分钟达到1800转时,电磁阀就会关闭旁通阀让排气流指向涡轮一侧,使涡轮转动.另外还有一种设计,就是调节涡轮叶片的角度,通过阻力的改变来调节涡轮的转速,从而改变增压量. 对空气进行冷却可以使空气收缩增大密度,在同等容积下塞进更多空气,还可以防止爆燃.因此轿车的涡轮增压器都安装有中间冷却器,这种中间冷却器一般用空气冷却,安装在发动机散热器前面、旁边或者单独一个位置,利用汽车迎面气流或者自身风扇冷却.