涡轮端的密封由气封板17、油封板18和轴封11等组成。气封板的外圆面上车有气封槽，以阻止废气径向窜漏。在气封板和油封板之间引入气封空气，阻止滑油与废气的相互窜漏。轴封是活塞环式轴向密封装置，能阻止废气与滑油的轴向窜漏。
压气机端的密封装置由油封板22和轴封23组成。油封板紧固于中间壳上，内孔与轴封上的两道密封环接触，能同时阻止滑油窜入压气机和增压空气的漏泄。轴封与转子轴同步旋转，其内侧翻边在高速回转时将外窜的滑油甩回油池。
四、VTR型涡轮增压器
VTR型涡轮增压器是在船用柴油机中应用广泛的一种增压器。它由瑞士BBC公司制造，有0、1、4、4A系列四种产品，能满足200KW～37000KW范围内柴油机的匹配要求。图10-21为VTR－0与VTR一1系列增压器的纵剖视图。由图看出，它也主要由轴流式涡轮机、离心式压气机、转子轴及其轴承、油气密封装置、涡轮进排气壳、压气机进排气壳、润滑与冷却等部分组成，轴承采用外置式。
这种增压器的轴承润滑采用由转子轴驱动的润滑油泵来提供封闭式压力润滑。
第四节 增压器与柴油机的配合
一、轴流式涡轮机工作原理
涡轮机的主要部件是固定的喷嘴环和回转的工作轮。
一列喷嘴环叶片和与之相配的一列工作轮叶片组成了涡轮机的一个级，如图10-22b）所示。仅有一个级的涡轮称为单级涡轮，涡轮增压器多采用单级涡轮。以任意半径的同心圆柱面切割涡轮机的级，所得的切面展开在平面上，称为平面叶栅，如图10-22c）所示。喷嘴进口截面以T-T表示，喷嘴出口截面以1-1表示（此截面即工作轮进口截面），工作轮出口截面以2-2表示。以相应截面的符号作注脚来代表各截面上的气流参数（p-压力、t-温度、c-速度），则废气在涡轮机中膨胀作功，其气流参数沿涡轮机流程的变化情况如图10-22a）所示。 由于喷嘴的通流截面沿气体流动方向是渐缩的，故气体在其中膨胀，其压力能部分地转换成动能，使pT和tT分别下降至p1和t1，而cT升高至c1。
在工作轮叶片中，其通流截面沿气流运动方向一般也是渐缩的，故气体在其中继续膨胀，在叶片出口。p1和t1分别降至p2和t2，由于工作轮在高速气流作用下旋转并做机械功，故气流的绝对速度在工作叶片中由c1将至c2，而相对速度由W1升高至W2。绝对速度矢量等于相对速度和牵连速度的矢量和。
在工作叶栅进口处，c1??1?u1；在工作叶栅出口处，c2??2?u2。其中u1?u2?u，它是工作轮旋转的圆周速度。
绝对速度c1和c2的气流角分别是?1和?2；相对速度?1和?2的气流角分别是?1和?2。当给定c1和?1，则?1和?1决定于工作轮圆周速度u，显然当结构上给定?1角时，?1角的大小取
决于u/c1的比值。参数u/c1值是涡轮中一个重要参数，它决定了工作轮入口处的工作情况。 由于气流在曲线形和截面收缩的工作轮叶栅通道中转弯和相对运动速度的提高，在叶片的凹面（叶凹）上，因气流的离心力作用，压力得到提高；在叶片凸面（叶背）上，则压力降低。于是在每个叶片的两面产生压力差，该压力差之合力就产生使工作轮绕转子轴中心旋转的力矩，废气流高速喷离叶轮，也给叶轮一个反冲力矩，从而推动工作轮旋转作功。
图10-22 涡轮级中气流参数变化和速度三角形 图10-23 离心式压气机工作过程中参数变化情况
二、离心式压气机工作原理
图10-23是离心式压气机在工作中，各种空气参数的变化情况。
新鲜空气经进气管道沿轴向进入压气机叶轮，由于进气道的导流作用，气流能量损失极小。在渐缩的进气道中，空气的流速从气道进口的c0增大到c1，而压力p0和温度T0分别下降到p1和T1。
空气进入叶轮后，在相邻两叶片之间的流道内由轴向转为径向流动。由涡轮带动高速旋转的压气机叶轮，靠离心力将进入的空气甩出叶轮，并将空气压缩。叶轮对空气作了功，使空气压力在叶轮出口升高到p2，流速和温度升高到c2和T2。
在叶轮出口，气流再流入扩压器，气流动能在扩压器内部分转变为压力能，流速下降，而压力和温度升高。
经扩压器提高了压力的气流再进入排气涡壳，由于涡壳沿气流方向的截面是渐扩的，因而对气体进一步扩压，使部分动能变为压力能。经增压的空气自压气机出口进入柴油机进气管。
三、离心式压气机的通流特性
（一）压气机的主要参数 1．空气流量
单位时间流过压气机的空气量叫空气流量。空气流量可以用质量流量GK（Kg/s）或容积 流量VK（m3/s）来表示。
每一种型号的压气机，其使用流量均有一定的范围，即有最大流量和最小流量。流量范 围决定了压气机的使用范围，即决定了压气机适用于柴油机的功率范围。
GK?14.3Pe?ge????s/3600 Kg/s
式中：Pe——一台增压器所供各缸总功率kw； a——过量空气系数； ?s——扫气系数；
ge——有效耗油率，kg/kw?h。 2．增压比
压气机出口压力Pk与进口压力P0之比称为增压比，用?k表示，即
?k?Pk/P0
?k一般为1.4～3， 增压比是压气机最主要的工作指标，在离心式压气机中，。个别的可达5。
3．压气机转速
压气机转速是指压气机叶轮每分钟转数，用nk表示，单位是r/min，它等于涡轮转速nT。
4．压气机效率（绝热效率）
压气机压缩1kg空气的绝热压缩功Lad.K与实际压缩功LK的比值，称为压气机效率，用
?K表示，即 ?K?Lad.K/LK
式中：K——绝热指数；
Ta、TK——压气机进、出口绝对温度，K。
?K的物理意义是：消耗在驱动压气机的功有多少转变为有用的压缩功，以此来表明压气机通流部分设计的完善程度。 （二）压气机的通流特性
压气机的通流特性是指在一定环境条件下（P0、T0为一定时），在某一转速nK时，增压比
?k和效率?k随流量GK而变化的关系曲线。
以流量为横坐标，增压比和效率为纵坐标，转速为参变数绘出压气机的流量特性曲线，如图
10-24所示。效率和流量的关系曲线以等效率线的形式画在增压比和流量的关系曲线上，以便于分析。
图10-24 压气机流量特性 由图可以看出压气机特性曲线的变化具有如下主要特点：
1．在等转速运行线上，随着空气流量GK的增加，增压比?k开始时是增加的，当GK增加至某一值时，?k达最大值。之后再增压GK，?k便逐渐下降，所以，增压特性线似马鞍形状。 由图中还可看出，在等转速运行线上，效率?k随流量GK的变化也大致与增压特性线相似。 2．较低转速时，增压特性线变化较平坦；转速愈高，则增压特性线变化愈陡削，这说明在高转速时，较小的流量变化所对应的增压比的变化较大。
3．有一条喘振线。它是不同转速下压气机稳定运转的最小流量点的连线，即压气机稳定运转的边界线。喘振线以左为喘振区，喘振线以有为稳定工作区。最小流量点的数值是随着转速的升高向增大的方向移动。 （三）离心式压气机的喘振
由图l0-24得知，当空气流量减少到某一值时，压气机工作开始变得不稳定，流过压气机的气流出现强烈的振荡，引起叶片强烈振动，并产生很大噪声，压气机出口压力显著下降，并伴有很大波动，进气管内有“轰隆轰隆”的响声。此时，柴油机工作也不稳定。因此，绝不允许压气
机在喘振下工作。
压气机产生喘振的原因，是由于流量过小时，在叶片扩压器和叶轮进口产生强烈的气流分离引起的。
下面分析在不同工况下离心式压气机产生喘振的机理。图10-25和图10-26分别为某固定转速下，通过压气机工作轮进口（导风轮进口）和叶片式扩压器的空气流动情况。图10-25左方为速度三角形，其中c1a表示空气经导流后进入压气机叶片前缘时的绝对速度，u1表示压气机叶轮剖分处的圆周速度，?1表示气流进入压气机叶片的相对速度。图10-26的速度三角形情况相似。
图10-25 在一定转速、不回流量下叶片前缘的空气流动情况
图10-26 在一定转速、不同流量下叶片扩压器的空气流动情况
1．正常工况（即设计工况）
当压气机在设计工况运转时，空气进入叶轮的方向（即气流相对速度?1的方向）与叶片构造角一致，因而气流能平顺地进入叶轮和扩压器的叶片通道，不会产生冲击，如两个图中a）所示。
2．转速不变而空气流量增大
当空气流量增大，c1a相应增加，但方向不变，由于转速不变（即u1不变），使增加并使空气进入叶轮时方向向后偏转了一角度i（与虚线所示的设计工况下的空气流动方向相比）。气流进入工作叶片时，冲向叶片的凸面（背面），在叶片的凹面产生涡流和分离，但叶轮的转动和气体在导风轮中拐弯时产生的离心力，压抑了气流分离的扩展；在扩压器中的气流则冲向叶片凹面，在叶片的凸面则发生分离并形涡流，由于气流有按对数螺旋线运动的趋势，限制了气流分离的扩