廢氣渦輪增壓器是如何工作的？

廢氣渦輪增壓器是利用發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣能量來(lái)驅(qū)動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)同軸的壓氣機(jī)實(shí)現(xiàn)增壓。具體而言，發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣帶著慣性沖力推動(dòng)渦輪室內(nèi)的渦輪，渦輪帶動(dòng)同軸葉輪，將空氣濾清器送來(lái)的空氣加壓后送入氣缸。在這一過(guò)程中，廢氣能量得到巧妙利用，實(shí)現(xiàn)了進(jìn)氣增壓，使發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量增加，燃料燃燒更充分，最終提升了發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率 。

更細(xì)致地來(lái)看，廢氣渦輪增壓器主要由渦輪和壓縮機(jī)兩大關(guān)鍵部分構(gòu)成。渦輪又包含固定噴嘴環(huán)、旋轉(zhuǎn)葉輪以及渦輪殼；壓縮機(jī)也就是離心式壓縮機(jī)，由進(jìn)口、工作輪、擴(kuò)壓器和出口蝸殼組成。

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)排出廢氣時(shí)，具有一定高溫（例如柴油機(jī)排出的廢氣溫度可達(dá)800 - 1000K ）和壓力的廢氣，會(huì)通過(guò)排氣管進(jìn)入渦輪機(jī)殼內(nèi)的噴嘴環(huán)。隨著噴嘴環(huán)的通過(guò)面積逐漸縮小，廢氣的壓力和溫度降低，但是速度卻大大增加，形成高速?gòu)U氣流。這股高速?gòu)U氣流就像一股強(qiáng)大的動(dòng)力，猛烈沖擊渦輪，使得渦輪高速運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái)，之后廢氣最終排入大氣。

由于渦輪和離心壓縮機(jī)葉輪固定在同一根軸上，它們就如同緊密合作的伙伴，同速旋轉(zhuǎn)。通過(guò)空氣濾清器的空氣被順利吸入壓縮機(jī)殼體，高速旋轉(zhuǎn)的壓縮機(jī)葉輪發(fā)揮它的“魔力”，將空氣快速甩向葉輪外緣，空氣的速度和壓力在這一過(guò)程中得到顯著提高，隨后進(jìn)入擴(kuò)壓器。經(jīng)過(guò)擴(kuò)壓器和環(huán)形壓縮機(jī)殼體的“接力”作用，空氣壓力繼續(xù)攀升，最終壓縮空氣通過(guò)進(jìn)氣管進(jìn)入氣缸，完成了整個(gè)進(jìn)氣增壓的過(guò)程。

此外，廢氣渦輪增壓器在工作時(shí)內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生極高的壓力。雖然渦輪本體設(shè)計(jì)有釋放高壓氣體的孔，但在一些連續(xù)增壓的復(fù)雜工況下，為了更好地保護(hù)渦輪以及消除渦輪遲滯現(xiàn)象，還配備了泄壓閥（也叫減壓閥）。當(dāng)壓力過(guò)高時(shí)，高壓氣體可通過(guò)泄壓閥快速釋放，以便為下一次增壓動(dòng)作做好準(zhǔn)備。

廢氣渦輪增壓器通過(guò)精妙的設(shè)計(jì)和工作原理，把發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣能量充分利用起來(lái)，實(shí)現(xiàn)了進(jìn)氣增壓，不僅增加了發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量，提升了發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率，還在一定程度上提高了燃油的經(jīng)濟(jì)性和燃燒效率，成為現(xiàn)代汽車發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)中極為重要的一環(huán) 。

（圖/文/攝：太平洋汽車 整理于互聯(lián)網(wǎng)）