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汽車(chē) 渦輪加速器

渦輪加速器,到底是什么? 安裝在汽車(chē)的什么部位? 價(jià)值多少錢(qián)? 別沒(méi)有渦輪加速的快多少了?? 謝謝!!
問(wèn) 提問(wèn)者:網(wǎng)友 2017-06-24
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  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)速增快,廢氣排出速度與渦輪轉(zhuǎn)速也同步增快,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。參加競(jìng)賽的跑車(chē)一般在發(fā)動(dòng)機(jī)上裝有渦輪增壓器,以使汽車(chē)迸發(fā)出更大的功率。發(fā)動(dòng)機(jī)是靠燃料在氣缸內(nèi)燃燒來(lái)產(chǎn)生功率的,輸入的燃料量受到吸入氣缸內(nèi)空氣量的限制,所產(chǎn)生的功率也會(huì)受到限制,如果發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行性能已處于最佳狀態(tài),再增加輸出功率只能通過(guò)壓縮更多的空氣進(jìn)入氣缸來(lái)增加燃料量,提高燃燒做功能力。在目前的技術(shù)條件下,渦輪增壓器是唯一能使發(fā)動(dòng)機(jī)在工作效率不變的情況下增加輸出功率的機(jī)械裝置。   渦輪增壓器的最大優(yōu)點(diǎn)是能在不加大發(fā)動(dòng)機(jī)排量就能較大幅度地提高發(fā)動(dòng)機(jī)的功率及扭力,一般而言,加裝增壓器后的發(fā)動(dòng)機(jī)的功率及扭矩要增大20%~30%。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)。   首先說(shuō)說(shuō)渦輪增壓器的大概結(jié)構(gòu)原理,廢氣渦輪增壓器主要由泵輪和渦輪組成,當(dāng)然還有其他一些控制元件。泵輪和渦輪由一根軸相連,也就是轉(zhuǎn)子,發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣驅(qū)動(dòng)泵輪,泵輪帶動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn),渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)后給進(jìn)氣系統(tǒng)增壓。增壓器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣一側(cè),所以增壓器的工作溫度很高,而且增壓器在工作時(shí)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速非常高,可達(dá)到每分鐘十幾萬(wàn)轉(zhuǎn),如此高的轉(zhuǎn)速和溫度使得常見(jiàn)的機(jī)械滾針或滾珠軸承無(wú)法為轉(zhuǎn)子工作,因此渦輪增壓器普遍采用全浮動(dòng)軸承,由機(jī)油來(lái)進(jìn)行潤(rùn)滑,還有冷卻液為增壓器進(jìn)行冷卻。以前,渦輪增壓器大都用在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)上,現(xiàn)在一些汽油發(fā)動(dòng)機(jī)也采用渦輪增壓器。因?yàn)槠秃筒裼偷娜紵绞讲灰粯?,因此發(fā)動(dòng)機(jī)采用渦輪增壓器的形式也有所區(qū)別。   汽油發(fā)動(dòng)機(jī)不同于柴油發(fā)動(dòng)機(jī),它進(jìn)入氣缸的不是空氣,而是汽油與空氣的混合氣,壓力過(guò)大容易爆燃。因此,安裝渦輪增壓器必須要避免爆燃,這里涉及兩個(gè)相關(guān)問(wèn)題,一個(gè)是高溫控制,另一個(gè)是點(diǎn)火時(shí)間控制。   強(qiáng)制性增壓后,汽油機(jī)壓縮和燃燒時(shí)的溫度和壓力都會(huì)增加,爆燃傾向增加。另外,汽油機(jī)排氣溫度比柴油機(jī)高,而且不宜采用增大氣門(mén)重疊角(進(jìn)、氣排門(mén)同時(shí)開(kāi)啟的時(shí)間)方式來(lái)加強(qiáng)排氣的降溫,降低壓縮比又會(huì)造成燃燒不充分。還有,汽油機(jī)的轉(zhuǎn)速比柴油機(jī)高,空氣流量變化大,很容易造成渦輪增壓器反應(yīng)滯后。針對(duì)汽油機(jī)使用渦輪增壓器出現(xiàn)的一系列問(wèn)題,工程師有針對(duì)性地一一做了改進(jìn),使汽油機(jī)也能用上廢氣渦輪增壓器。   中冷器   溫度增高,這樣不僅影響充氣效率,還容易產(chǎn)生爆燃。因此要裝置降低進(jìn)氣溫度的設(shè)備,這就是中間冷卻器。它安裝在渦輪增壓器出口與進(jìn)氣管之間,對(duì)進(jìn)入氣缸的空氣進(jìn)行冷卻。中間冷卻器就象散熱器,用風(fēng)冷卻或者水冷卻,空氣的熱量通過(guò)冷卻而逸散到大氣中去。據(jù)測(cè)試,性能良好的中間冷卻器不但可以使發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比能保持一定值而不會(huì)產(chǎn)生爆燃,同時(shí)降低溫度也可提高進(jìn)氣壓力,進(jìn)一步提高發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功率。   葉輪   由于汽油發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速范圍寬,空氣流量變化大,因此渦輪增壓器的壓縮葉輪外形是復(fù)雜的三元曲面超薄壁葉輪片,一般有12~30片葉,呈放射線狀曲線排列,葉片厚度在0.5毫米以下,采用鋁材用特殊鑄造法制作。葉片形狀的優(yōu)劣直接影響到到渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。葉輪形狀角度越合理,質(zhì)量越輕,葉輪的啟動(dòng)就越靈敏,渦輪增壓器的天生缺陷“反應(yīng)滯后”也就越小。   爆燃傳感器   除了降低溫度來(lái)減少爆燃的可能外,還要采用爆燃傳感器,它的作用就是在產(chǎn)生爆燃之時(shí),傳感器感到不正常的振動(dòng)會(huì)立即將信息反饋至發(fā)動(dòng)機(jī)ECU(電子控制單元)控制系統(tǒng),將點(diǎn)火定時(shí)稍推遲一點(diǎn),不產(chǎn)生爆燃的時(shí)候再恢復(fù)正常點(diǎn)火定時(shí)。   由于轎車(chē)汽油機(jī)的轉(zhuǎn)速比柴油機(jī)高,空氣流速快而且變化范圍大,因此它的渦輪增壓器有更高的要求?,F(xiàn)代轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)已普遍采用電子噴射系統(tǒng),在電子控制技術(shù)及新材料的配合下,渦輪增壓器在汽油機(jī)上的應(yīng)用也會(huì)日益普遍。   轎車(chē)用的廢氣渦輪增壓器都采用單入口渦輪外殼,也就是說(shuō)只利用廢氣排氣的壓力能量,不需使用其它的輔助能量。由于轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍大,因此廢氣渦輪增壓器必須要有調(diào)節(jié)裝置,以使發(fā)動(dòng)機(jī)能在一定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)獲得比較恒定的增壓壓力。另外,汽油機(jī)是點(diǎn)燃式點(diǎn)火,它的壓縮比是有一定范圍限制的,過(guò)高就會(huì)引發(fā)爆燃。因此,還要有爆燃檢測(cè)及控制機(jī)構(gòu),隨時(shí)調(diào)整點(diǎn)火提前角。   轎車(chē)的廢氣渦輪增壓器一般安裝在排氣管附近,渦輪和葉輪分別裝在渦輪室和增壓器內(nèi),二者同軸剛性聯(lián)接,同步旋轉(zhuǎn)。   目前的渦輪增壓器的調(diào)節(jié)裝置大都在排氣側(cè)進(jìn)行調(diào)節(jié),當(dāng)不需要增壓時(shí),例如怠速或者有爆燃先兆時(shí),一部分排氣會(huì)通過(guò)旁通閥泄出而不進(jìn)入渦輪增壓器。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速每分鐘達(dá)到1800轉(zhuǎn)時(shí),電磁閥就會(huì)關(guān)閉旁通閥讓排氣流指向渦輪一側(cè),使渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)。另外還有一種設(shè)計(jì),就是調(diào)節(jié)渦輪葉片的角度,通過(guò)阻力的改變來(lái)調(diào)節(jié)渦輪的轉(zhuǎn)速,從而改變?cè)鰤毫俊?  對(duì)空氣進(jìn)行冷卻可以使空氣收縮增大密度,在同等容積下塞進(jìn)更多空氣,還可以防止爆燃。因此轎車(chē)的渦輪增壓器都安裝有中間冷卻器,這種中間冷卻器一般用空氣冷卻,安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)散熱器前面、旁邊或者單獨(dú)一個(gè)位置,利用汽車(chē)迎面氣流或者自身風(fēng)扇冷卻。   渦輪增壓器的關(guān)鍵零件是軸承。這種根據(jù)潤(rùn)滑形式命名的軸承被稱為“全浮式軸承”,工作轉(zhuǎn)速極高,工作環(huán)境惡劣。因此,保證潤(rùn)滑是非常重要的事情。如果因油壓低導(dǎo)致機(jī)油供給緩慢,就會(huì)損壞軸承從而導(dǎo)致渦輪增壓器失效。在正常的發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)是不會(huì)發(fā)生此類故障的,但如果發(fā)動(dòng)機(jī)更換機(jī)油和機(jī)油過(guò)濾器后第一次啟動(dòng),就會(huì)產(chǎn)生機(jī)油供給緩慢現(xiàn)象,使軸承缺乏機(jī)油潤(rùn)滑。在這種情況下,啟動(dòng)后要怠速運(yùn)轉(zhuǎn)3分鐘左右,不可直接將轉(zhuǎn)速提升到渦輪增壓器啟動(dòng)轉(zhuǎn)速。同樣,在高速及上坡后也不要使發(fā)動(dòng)機(jī)立即停止,要使發(fā)動(dòng)機(jī)繼續(xù)怠速運(yùn)行1分鐘左右,使仍繼續(xù)空轉(zhuǎn)的渦輪增壓器軸承不會(huì)缺油。因此,使用渦輪增壓器汽車(chē)的司機(jī),一定要遵循廠家的指示操作,還要十分注意機(jī)油的質(zhì)量,不宜將渦輪增壓器汽車(chē)視同一般汽車(chē)進(jìn)行操作。  ?。?)電磁閥、(2)氣缸燃燒室、(3)中冷器、(4)空氣濾清器、(5)葉輪、(6)渦輪、(7)排氣旁通閥   所以針對(duì)這種結(jié)構(gòu)原理,在使用這種發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)應(yīng)注意一些問(wèn)題:   1.發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后應(yīng)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)一會(huì)兒,使?jié)櫥瓦_(dá)到一定的工作溫度和壓力,以免突然增加負(fù)荷時(shí)因軸承無(wú)油而加速磨損,甚至卡死。   2.車(chē)輛停車(chē)時(shí)由于增壓器轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)具有一定慣性,所以發(fā)動(dòng)機(jī)不要立即熄火,應(yīng)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間,以使增壓器轉(zhuǎn)子的溫度和轉(zhuǎn)速逐漸下降。立即熄火會(huì)使機(jī)油喪失壓力,轉(zhuǎn)子靠慣性轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)得不到潤(rùn)滑而損壞。   3.經(jīng)常檢查機(jī)油油量,避免因缺少機(jī)油而導(dǎo)致軸承失效及轉(zhuǎn)動(dòng)件卡死。   4.定期更換機(jī)油及機(jī)濾,因全浮動(dòng)軸承對(duì)潤(rùn)滑油的要求很高,應(yīng)使用廠家規(guī)定牌號(hào)機(jī)油。   5.定期清洗更換空氣濾芯,空濾過(guò)臟會(huì)造成進(jìn)氣阻力增加,使發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降。   6.經(jīng)常檢查進(jìn)氣系統(tǒng)的密閉性,漏氣會(huì)使灰塵吸入增壓器及發(fā)動(dòng)機(jī),損壞增壓器和發(fā)動(dòng)機(jī)。   7.由于渦輪增壓器轉(zhuǎn)子軸承精密度很高,維修及安裝時(shí)的工作環(huán)境要求很?chē)?yán)格,所以增壓器出現(xiàn)故障或損壞時(shí)應(yīng)到指定的維修站進(jìn)行維修。   在最近30年時(shí)間里,渦輪增壓器已經(jīng)普及到許多類型的汽車(chē)上,它彌補(bǔ)了一些自然吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的先天不足,使發(fā)動(dòng)機(jī)在不改變排氣量的情況下可以提高輸出功率10%   以上。因此許多汽車(chē)制造公司都采用這種增壓技術(shù)來(lái)改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率,藉以實(shí)現(xiàn)轎車(chē)的高性能化。   我國(guó)目前在市場(chǎng)上推出的帶渦輪增壓器的車(chē)輛主要有奧迪1.8T、帕薩特1.8T
回答者:網(wǎng)友
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