涡轮增压器的结构与原理(honeywell)
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涡轮增压器工作原理涡轮增压器是一种通过利用废气能量来增加内燃机进气压力和密度,从而提高发动机功率的设备。
它是内燃机领域中一种重要的动力增压装置,广泛应用于汽车、船舶和飞机等领域。
那么,涡轮增压器是如何工作的呢?接下来,我们将从涡轮增压器的原理、结构和工作过程三个方面来详细介绍。
首先,让我们来了解涡轮增压器的原理。
涡轮增压器是利用废气能量来驱动的,其工作原理类似于风力涡轮机。
当发动机工作时,废气通过排气管进入涡轮增压器的涡轮室,涡轮室内的涡轮叶片受到废气的冲击而旋转。
涡轮叶片与压气机叶片通过同一轴连接,因此涡轮的旋转也带动了压气机的旋转,从而将空气压缩后送入发动机气缸,增加了气缸内混合气的密度,提高了燃烧效率,从而提高了发动机的功率和扭矩。
其次,涡轮增压器的结构也是影响其工作原理的重要因素。
涡轮增压器主要由涡轮组件和压气机组件两部分构成。
涡轮组件包括涡轮轴、涡轮叶片、涡轮壳体等部件,其作用是利用废气能量驱动涡轮旋转;压气机组件包括压气机轴、压气机叶片、压气机壳体等部件,其作用是将空气压缩后送入发动机气缸。
两个组件通过同一轴连接,共同完成了涡轮增压器的工作过程。
最后,我们来看一下涡轮增压器的工作过程。
当发动机工作时,废气通过排气管进入涡轮增压器的涡轮室,涡轮叶片受到废气的冲击而旋转,带动压气机叶片将空气压缩后送入发动机气缸。
在发动机转速较低时,废气能量不足以驱动涡轮旋转,此时压气机输出的压缩空气较少;而在发动机转速较高时,废气能量足以驱动涡轮旋转,此时压气机输出的压缩空气较多。
因此,涡轮增压器能够根据发动机转速自动调节输出的压缩空气量,从而实现了动力增压的效果。
总的来说,涡轮增压器利用废气能量来驱动涡轮旋转,带动压气机将空气压缩后送入发动机气缸,从而提高了发动机的功率和扭矩。
其工作原理简单清晰,结构合理可靠,是一种高效的动力增压装置。
涡轮增压器的应用不仅提高了发动机的性能,也为汽车、船舶和飞机等交通工具的节能环保做出了重要贡献。
涡轮增压器工作原理涡轮增压器是一种常见的引擎增压装置,通过利用废气能量驱动涡轮,提高进气压力,增加气缸内的氧气浓度,从而使发动机产生更大的动力。
下面将详细介绍涡轮增压器的工作原理。
一、涡轮增压器的构造涡轮增压器主要由涡轮和压气机组成。
涡轮由排气系统中排出的废气驱动,压气机则将大气中的空气压缩并送入气缸内。
涡轮和压气机通过一个轴连接,共用一个壳体,涡轮位于进气管内,压气机位于出气管内。
二、涡轮增压器的工作原理1. 排气系统:当发动机工作时,废气由排气门进入涡轮,废气的能量使涡轮产生旋转。
涡轮的转动效应类似于一枚风车,其转速与排气流量和排气温度有关。
2. 压气系统:涡轮的转动通过轴将动力传递给压气机,压气机上的叶轮通过高速旋转将大气吸入,并在吸入过程中使空气被压缩。
经过压缩的空气然后通过进气管进入气缸。
3. 涡轮增压器与引擎关系:涡轮增压器通过将压缩后的空气送入气缸,增加了气缸内的氧气密度,提高了燃烧效率。
增加的氧气浓度可使更多的燃料燃烧,从而产生更大的动力。
三、涡轮增压器的优势1. 增强动力:涡轮增压器可以使发动机输出更大的推力,提高车辆的动力性能。
特别是在高海拔或环境条件不佳的地区,涡轮增压器能够充分利用废气压力,提供额外的气缸充气,从而使发动机性能更加出色。
2. 燃料经济性:由于涡轮增压器提高了发动机的燃烧效率,相同输出功率下的燃料消耗量相对较少。
这使得车辆在燃油经济性方面更具竞争力。
3. 减少尾气排放:涡轮增压器可提高燃烧效率,使发动机在燃烧过程中产生更少的废气。
这对于减少尾气排放、改善环境质量具有积极的影响。
四、涡轮增压器的应用涡轮增压器广泛应用于汽车、卡车以及航空发动机等领域。
在汽车领域,涡轮增压器通常被用于提高小排量发动机的动力性能,并实现节油减排的目标。
在航空发动机中,涡轮增压器则是提高飞机高空性能的关键装置。
总结:涡轮增压器是一种利用废气能量提供进气增压的装置。
它通过构建排气系统和压气系统来实现对发动机的增压,并以此增加气缸内的氧气浓度,提高燃烧效率,从而提供更强大的动力。
涡轮增压器工作原理引言概述:涡轮增压器是一种常见的汽车发动机增压系统。
它通过利用废气的动能来压缩进气气体,提高发动机的进气效率,从而增加发动机的输出功率。
本文将详细介绍涡轮增压器的工作原理。
正文内容:1. 涡轮增压器的基本构造1.1 涡轮增压器由涡轮和压气机两部份组成。
1.2 涡轮由轴承支撑,通过废气的动能驱动旋转。
1.3 压气机由轴承支撑,通过涡轮的旋转带动压缩空气。
2. 涡轮增压器的工作原理2.1 涡轮增压器的工作原理基于废气的动能转化。
2.2 发动机的废气通过涡轮的进气口进入涡轮室。
2.3 废气的动能使涡轮旋转,涡轮与压气机通过轴承连接。
2.4 涡轮的旋转带动压气机旋转,压缩进气气体。
2.5 压缩后的气体通过增压器出口进入发动机燃烧室。
3. 涡轮增压器的优势3.1 涡轮增压器可以提高发动机的功率输出。
3.2 涡轮增压器提供了更高的进气密度,增加了燃烧效率。
3.3 涡轮增压器可以在高海拔地区提供更好的动力性能。
3.4 涡轮增压器可以减少发动机的排放。
4. 涡轮增压器的不足4.1 涡轮增压器的惯性会导致涡轮滞后,即涡轮的转速不能即将响应发动机的需求。
4.2 涡轮增压器需要废气的动能来驱动,因此在低转速下增压效果较差。
4.3 涡轮增压器的高温高压工作环境对材料和润滑油的要求较高。
5. 涡轮增压器的应用5.1 涡轮增压器广泛应用于汽车发动机、柴油发动机和航空发动机等领域。
5.2 汽车中的涡轮增压器可以提高动力性能,提高燃烧效率,减少排放。
5.3 柴油发动机中的涡轮增压器可以提高燃烧效率,减少燃油消耗。
5.4 航空发动机中的涡轮增压器可以提高飞机的爬升性能和高空性能。
总结:综上所述,涡轮增压器通过利用废气的动能来压缩进气气体,提高发动机的进气效率,从而增加发动机的输出功率。
涡轮增压器具有提高动力性能、提高燃烧效率、减少排放等优势,但也存在惯性滞后、低转速增压效果差、高温高压工作环境要求高等不足之处。
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于是在网上到处找N75、N249工作原理,终于找到篇好文章,发此帖,供如同我一样被困扰的帕友参考!如早知此文章,不要拍砖啊!1.组成:AWL发动机上装有的废气涡轮增压系统由废气涡轮增压器和增压压力控制系统组成。
废气涡轮增压器由涡轮室和压气机室组成。
在涡轮室上有2个废气接口,一个与发动机的排气总管相对接,位置设在涡轮径向中心上方;另一个与三元催化器相对接,位置设在涡轮的轴向中心部位,进入涡轮壳内的废气最终进入三元催化器进行催化净化。
在压气机室上也有2个接口,一个与空气滤清器相对接,位置设在压气机叶轮的轴向中心部位;另一个接口即高压空气出口,经过压缩的空气提高了压力、密度和含氧量,通过管道进入中冷器(增压空气冷却器)进行降温,最终经节气门体、进气总管、进气歧管充入气缸。
增压压力控制系统主要由发动机控制单元(J220)、增压压力传感器(G31,位于发动机舱左侧增压空气冷却器的上部)、增压压力限制电磁阀(N75,位于发动机舱齿形皮带罩右侧)、增压压力调节单元、增压器空气再循环电磁阀(N249,位于发动机舱进气歧管下方)、机械式空气再循环阀、真空罐以及连接管路等组成。
[每日热点]:【新车作业】幸福有你才精彩 卡友分享汉兰达选车路 回复本楼 举报 评分云中漫步JX 加关注 | 发短消息 三星会员 财产: 189 爱卡币帖子: 94帖 查看>>注册: 2013-01-17 来自: 湖北省|武汉市 2楼 发表于 2013-10-17 14:56 爱卡币+202.废气涡轮增压器的基本工作原理废气涡轮和压气机叶轮安装在同一根轴上,当废气气流冲击涡轮时, 涡轮高速旋转,同时带动压气机叶轮以相同的速度旋转,经空气滤清器滤清的洁净空气被吸入压气机室,压缩后压力升高, 通过管道进入中冷器冷却,而后进入气缸,从而提高了发动机的充气效率。
涡轮增压器工作原理涡轮增压器是一种通过废气驱动的设备,可以提高内燃机的功率和效率。
它是现代汽车发动机中常见的一种动力增压装置。
本文将详细介绍涡轮增压器的工作原理。
一、涡轮增压器的基本原理1.1 原理概述:涡轮增压器利用废气的动能来驱动涡轮,进而压缩进气,提高气缸内的气体密度,增加燃油燃烧效率,从而提高发动机的功率输出。
1.2 涡轮增压器的构成:涡轮增压器主要由进气口、涡轮、中间壳、压缩机和排气口等部分组成。
1.3 工作原理:废气通过排气口进入涡轮增压器,驱动涡轮旋转,涡轮的旋转带动压缩机工作,将大气压缩后送入气缸内。
二、涡轮增压器的工作过程2.1 进气阶段:废气通过排气口进入涡轮增压器,驱动涡轮旋转。
2.2 压缩阶段:涡轮的旋转带动压缩机工作,将大气压缩后送入气缸内。
2.3 排气阶段:压缩后的气体在燃烧后排出,同时驱动涡轮旋转的废气也排出。
三、涡轮增压器的优点3.1 提高功率:涡轮增压器可以在不增加发动机排量的情况下提高功率输出。
3.2 提高燃烧效率:通过增加气缸内的气体密度,提高了燃烧效率。
3.3 减少排放:由于提高了燃烧效率,涡轮增压器可以减少废气排放。
四、涡轮增压器的应用范围4.1 汽车发动机:涡轮增压器广泛应用于汽车发动机中,提高了汽车的动力性能。
4.2 船舶发动机:涡轮增压器也被用于船舶发动机中,提高了船舶的功率输出。
4.3 工业领域:在一些需要高功率输出的工业设备中,也可以看到涡轮增压器的身影。
五、涡轮增压器的发展趋势5.1 节能减排:未来涡轮增压器将更加注重节能减排,提高燃烧效率。
5.2 电动涡轮增压器:随着电动汽车的发展,未来可能会出现电动涡轮增压器,提高电动汽车的动力性能。
5.3 智能化:涡轮增压器可能会逐渐智能化,通过传感器和控制系统实现更精准的功率输出。
总结:涡轮增压器作为一种高效的动力增压装置,具有提高功率、燃烧效率和减少排放的优点。
随着技术的不断进步,涡轮增压器的应用范围将会更加广泛,发展趋势也将更加智能化和环保化。
涡轮增压器的结构、工作原理、常见故障处理方法为了适应发动机“小排量、大功率”的发展趋势,涡轮增压器在汽车上得到了广泛采用。
涡轮增压器对于发动机的直接作用,就是显著提高了发动机的充气效率(超过100%),因此,大大提高了发动机的动力输出。
具体而言,发动机采用涡轮增压器的优点主要体现为:◆可以根据发动机的需要提供增压压力,或减小、不提供增压压力;◆即使在高海拔地区也可以使发动机获得足够的充气效率。
组成如下图所示,涡轮增压器主要由涡轮机和压气机等部分组成。
涡轮机的进气口与发动机排气歧管相连,涡轮机的排气口则接在排气管上;压气机的进气口与空气滤清器相连,压气机的排气口则接在进气歧管上。
图1涡轮增压器的基本组成▲从发动机排气歧管排出的是高温高压的废气,具有一定的能量。
在自然吸气发动机中,这部分能量往往随着废气的排放而白白浪费,而涡轮增压器的动力来源恰恰就是这些废气。
涡轮机涡轮与压气机泵轮通过增压器轴刚性连接,这部分称作增压器转子。
增压器转子通过浮动轴承(转子高速旋转时可保证摩擦阻力矩较小)固定在增压器中。
发动机工作时,排出的废气以一定角度高速冲击涡轮,使增压器转子高速旋转,于是,压气机泵轮以同样的高速挤压进气空气。
受压后的空气温度会升高,影响其密度,因此,在压缩空气通向进气歧管的中间通路上增设了一个空气冷却器(简称中冷器)以冷却增压后的空气,最终使更多、密度更大的空气进入气缸,从而实现进气增压的目的。
为了使涡轮增压器能够更好地发挥其效能,除了涡轮机和压气机两个最主要的组成部件外,涡轮增压器上还设置了其他辅助控制元件▼图2涡轮增压器的辅助元件▲如上图所示,在涡轮增压器涡轮机的出口处设有一个废气旁通阀,废气旁通阀由一个真空执行器在真空的作用下通过杠杆机构驱动其开、关及开关的幅度大小,而真空的施加与否、施加大小则由ECM通过控制一个废气旁通控制电磁阀对真空管路实施控制来实现。
在压气机侧面有一旁通管路,连接其进气口与排气口,在这一旁通管路上设有一个进气旁通阀,由ECM通过对进气旁通电磁阀的控制实现对进气旁通阀开、关的间接控制。
涡轮增压器工作原理涡轮增压器是一种利用废气能量来提高发动机进气压力和增加气缸进气量的装置。
它通过利用废气流动的动能来驱动涡轮叶轮旋转,进而驱动压气机压缩进气,提高进气压力,使得气缸内充入更多的空气燃料混合物,从而增加发动机的输出功率。
涡轮增压器由两个主要部份组成:涡轮和压气机。
涡轮位于废气管道中,它与发动机排气系统相连。
当发动机排气通过涡轮时,废气的动能被转化为涡轮叶轮的旋转动能。
涡轮叶轮与压气机叶轮通过一根轴连接在一起,当涡轮叶轮旋转时,压气机叶轮也会旋转。
压气机位于进气管道中,它与发动机的进气系统相连。
当涡轮叶轮旋转时,通过轴将动力传递给压气机叶轮,压气机叶轮开始旋转。
压气机叶轮的旋转会产生高压气体,将进气压力提高,并将压缩空气送入发动机的进气系统。
涡轮增压器的工作原理可以简单概括为以下几个步骤:1. 排气阶段:当发动机工作时,废气通过排气管道进入涡轮增压器。
废气的高温高压状态使得涡轮叶轮开始旋转。
2. 涡轮阶段:涡轮叶轮的旋转动能转化为压气机叶轮的旋转动能,通过轴将动力传递给压气机叶轮。
涡轮叶轮的旋转速度取决于废气流量和排气温度。
3. 压气机阶段:压气机叶轮的旋转会产生高压气体,将进气压力提高,并将压缩空气送入发动机的进气系统。
进气压力的提高使得气缸内充入更多的空气燃料混合物,从而提高发动机的输出功率。
涡轮增压器的工作原理可以带来以下几个优点:1. 提高发动机功率:通过增加进气压力,涡轮增压器可以提高发动机的输出功率,使得车辆具有更好的加速性能和爬坡能力。
2. 提高燃烧效率:增加进气压力可以使得气缸内充入更多的空气燃料混合物,提高燃烧效率,减少燃料消耗和排放。
3. 减少排气温度:涡轮增压器可以将废气的能量转化为涡轮叶轮的旋转动能,降低排气温度,减少对发动机的热负荷,提高发动机的寿命和可靠性。
4. 适应高海拔环境:在高海拔地区,空气稀薄,进气压力低,发动机输出功率下降。
涡轮增压器可以通过增加进气压力,弥补空气稀薄带来的功率损失。
涡轮增压器的工作原理涡轮增压器是一种利用废气能量来增加内燃机进气量和提高燃烧效率的装置。
它通过利用废气流动的动能来驱动涡轮叶轮,进而带动压气机压缩空气并送入汽缸,从而提高发动机的功率输出。
涡轮增压器的工作原理涉及到流体力学、热力学和机械工程等多个领域,下面将从这几个方面来详细解析。
一、流体力学原理涡轮增压器的核心部件是涡轮叶轮和压气机叶轮。
当废气通过涡轮叶轮时,叶轮受到气流的冲击,从而使叶轮产生旋转运动。
涡轮叶轮的旋转速度与废气流量和进气温度有关,当废气流量增加或进气温度升高时,涡轮叶轮的旋转速度也会相应增加。
涡轮叶轮与压气机叶轮通过轴连接在一起,涡轮叶轮的旋转运动将通过轴传递给压气机叶轮,使其旋转。
二、热力学原理涡轮增压器工作时,废气从发动机排气管进入涡轮增压器的涡轮室,然后通过涡轮叶轮冲击产生旋转运动。
废气在涡轮室中的压力和温度会因涡轮叶轮的旋转而下降,同时叶轮的旋转也会带走一部分废气的热能。
废气流过涡轮叶轮后,进一步流入排气管中排出。
而涡轮叶轮的旋转运动则通过轴传递给压气机叶轮,压气机叶轮将空气进行压缩后送入发动机。
三、机械工程原理涡轮增压器中的涡轮叶轮和压气机叶轮是通过轴连接在一起的,轴的旋转运动使得涡轮叶轮和压气机叶轮能够同步运转。
涡轮叶轮和压气机叶轮的设计和制造需要考虑叶片的形状、数量和角度等因素,以确保涡轮增压器的高效工作。
此外,涡轮增压器还需要通过润滑系统来保证轴承的正常运转,同时还需要有冷却系统来降低涡轮叶轮和压气机叶轮的温度,以防止过热损坏。
涡轮增压器的工作原理可以总结为:废气通过涡轮叶轮的冲击产生旋转运动,涡轮叶轮的旋转运动通过轴传递给压气机叶轮,压气机叶轮将空气进行压缩后送入发动机。
涡轮增压器的工作原理的核心是利用废气能量来驱动涡轮叶轮,从而提高发动机的进气量和燃烧效率。
涡轮增压器的应用广泛,特别是在汽车领域。
通过增加发动机的进气量,涡轮增压器可以提高汽车的动力性能,使车辆在高海拔地区和高温环境下仍能保持较好的动力输出。
涡轮增压器的结构工作原理及使用特点1 工作原理柴油机排出的废气经过涡轮壳进入喷嘴,将废气的热能及静压能转变为动能,并以一定的方向流向涡轮叶片,推动其高速旋转,带动同轴上的压气机叶轮同样高速旋转产生虹吸作用,新鲜空气经过空气滤清器被被吸入压气机壳,经过扩压器使气流的速度和密度增加压力提高,经过压气机壳和扩压器的气流动能变为静压能压力进一步提高后进入发动机进气管,以实现进气增压提高发动机功率的目的。
2 结构其结构如图涡轮增压器主要有压气机和涡轮两部分组成。
压气机部分:主要包括单级离心式压气机,扩压器,,和压气机壳。
涡轮部分:主要包括涡轮壳,单级径流式涡轮。
涡轮轴与涡轮采用摩擦焊焊接成一体。
压气机叶轮以间隙配合装载涡轮轴上,并用螺母压紧,涡轮也轴总成,压气机叶轮经过精确的单体动平衡,一保证告诉旋转下正常工作。
增压器的转子支撑采用内支撑形式,全浮动式浮动轴承位于两叶轮之间的中间体内,转子的轴向里靠止推轴承端面来承受。
在涡轮段和压气机端均设计有密封环装置。
压气机端还有挡油罩,以防止润滑油的泄露,压气机壳,涡轮壳,中间体是主要固定件,涡轮壳和中间体采用螺栓,压板连接压气机壳与中间体见通过扩压器后板或螺栓,压板连接,压气机壳可以饶轴线在任意角度进行安装。
增压器的润滑:采用压力润滑,润滑油从机身上的主油道进入进油口,进入润滑系统,然后通过回油管流回发动机的油底壳。
3 使用特点(1)增压器的滞后现象由于废气涡轮的工作相对与发动机汽缸内的工作有一定的滞后(简单说就是需要汽缸内燃烧后产生废气来推动废气涡轮),同时由于涡轮,压气机叶轮高速旋转的惯性,是发动机变工况时,响应迟缓,,排烟增加,汽车的初期加速性能较自然吸气(非增压)的稍差。
这就是涡轮增压器的滞后现象。
(2)压气机喘震现象压气机工作不稳定,气流出现强烈震荡,引起叶片发生强烈震动,并产生很大的噪声,压气机出口压力显著下降,同时伴有很大的压力波动,柴油机工作不稳,这就是压气机的喘震现象。