的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料,相应增加燃料量就可以增加发动机的输出功率。一般而言,加装废气涡轮增压器后的发动机功率及扭矩要增大20%—30%。但是废气涡轮增压器技术也有其必须注意的地方,那就是泵轮和涡轮由一根轴相连,也就是转子,发动机排出的废气驱动泵轮,泵轮带动涡轮旋转,涡轮转动后给进气系统增压。增压器安装在发动机的排气一侧,所以增压器的工作温度很高,而且增压器在工作时转子的转速非常高,可达到每分钟十几万转,如此高的转速和温度使得常见的机械滚针或滚珠轴承无法为转子工作,因此涡轮增压器普遍采用全浮动轴承,由机油来进行润滑,还有冷却液为增压器进行冷却。
1.2.2 涡轮增压器的设计考虑因素
涡轮增压机的一个主要问题是:当踩下油门时,发动机不会立即产生增压,而是需要几秒时间使涡轮提升转速,之后才能产生增压。这样就产生了延时感,即踩下油门后,要等涡轮转速上升,汽车才会加速前进。
减少涡轮延时的方法之一是减小旋转件的惯性,这主要通过减少旋转件的重量来实现。这样就使涡轮和压缩机能够更快地加速,更快地产生增压。 减小涡轮增压器的尺寸是降低涡轮及压缩机惯性的一个有效方法。小型涡轮增压机在发动机低转速时能更快地产生增压,但无法在发动机处于高转速、更多空气进入发动机时产生更多的增压。同时,发动机高速运转时,更多的尾气会经过涡轮,还可能存在使涡轮转速过快的危险。
大型涡轮可以在发动机高速运转时产生较多的增压,但因为其涡轮和压缩机偏重,以致加速缓慢,从而产生较严重的涡轮延时。幸运的是,我们可以通过一些小窍门来克服这些问题。
多数涡轮增压机都有一个废气泄放阀,由于它的存在,我们可在采用小型涡轮增压机降低增压延时的同时,防止发动机高速运转时涡轮旋转过快。废气泄放阀是一个阀门,它使排出的废气绕过涡轮叶片。 废气泄放阀能感知增压压力。如果压力过高,废气泄放阀就会指示涡轮旋转太快,此时废气泄放阀使一部分尾气经过涡轮叶片,从而降低涡轮叶片的转速。
一些涡轮增压机用滚珠轴承代替液压轴承来支承涡轮轴。但它们不是普通的滚珠轴承,而是用高级材料制造出的高精度轴承,用以应对涡轮增压器的速度和温度。涡轮轴旋转时,这类滚珠轴承承受的摩擦力