什么是涡轮增压发动机

Question

如题所述

Answer 1

涡轮增压器实际上是一种空气压缩机，通过压缩空气来增加进气量。它是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮，叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气，使之增压进入气缸。当发动机转速增快，废气排出速度与涡轮转速也同步增快，叶轮就压缩更多的空气进入气缸，空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料，相应增加燃料量和调整一下发动机的转速，就可以增加发动机的输出功率了
大家可能会觉得涡轮增压装置非常复杂，其实并不复杂，涡轮增压装置主要是由涡轮室和增压器组成。首先是涡轮室的进气口与发动机排气歧管相连，排气口则接在排气管上。然后增压器的进气口与空气滤清器管道相连，排气口接在进气歧管上，最后涡轮和叶轮分别装在涡轮室和增压器内，二者同轴刚性联接。这样一个整体的涡轮增压装置就做好了，你的发动机就好像电脑CPU一样被“超频”了。
涡轮增压的主要作用就是提高发动机进气量，从而提高发动机的功率和扭矩，让车子更有劲。一台发动机装上涡轮增压器后，其最大功率与未装增压器的时候相比可以增加40%甚至更高。这样也就意味着同样一台的发动机在经过增压之后能够产生更大的功率。就拿我们最常见的1.8T涡轮增压发动机来说，经过增压之后，动力可以达到2.4L发动机的水平，但是耗油量却比1.8发动机并不高多少，在另外一个层面上来说就是提高燃油经济性和降低尾气排放。从另一个方面而言，就是大大的提高了化学能的利用率。
不过在经过了增压之后，发动机在工作时候的压力和温度都大大升高，因此发动机寿命会比同样排量没有经过增压的发动机要短，而且机械性能、润滑性能都会受到影响，这样也在一定程度上限制了涡轮增压技术在发动机上的应用。因此，及时对燃气缸进行降温，是目前需要突破的一个重大问题。
主要有4大类：
1.机械增压系统　
装置在发动机上并由皮带与发动机曲轴相连接，从发动机输出轴获得动力来驱动增压器的转子旋转，从而将空气增压吹到进气岐道里。
优点：转子的速度与发动机转速是相对应的，所以没有滞后或超前，动力输出更为流畅；
缺点：由于它要消耗部分引擎动力，会导致增压效率不高。
2.废气涡轮增压系统　
利用发动机排出的废气达到增压目的。增压器与发动机无任何机械联系，压气机由内燃机废气驱动的涡轮来带动。一般增压压力可达180-200kPa，或300kPa左右，需要增设空气中间冷却器来给高温压缩空气进行冷却。国内轿车1998年开始在排量1.8的奥迪200上运用，以后又有奥迪A6的1.8T、奥迪A4 1.8T，直至帕萨特1.8T、宝来1.8T。
优点：增加效率高于机械增压；
缺点：发动机动力输出略滞后于油门的开启，加大油门后一般需要等片刻，稍后发动机会有惊人的动力爆发。
3.复合增压系统　
即废气涡轮增压和机械增压并用，大功率柴油机上用的较多。复合增压系统发动机输出功率大、燃油消耗率低、噪声小，但结构过于复杂。
4.气波增压系统
利用高压废气的脉冲气波迫使空气压缩。这种系统低速增压性能好、加速性好、工况范围大；但尺寸大、笨重和噪声大。
7使用要点编辑
涡轮增压器是利用发动机排出的废气驱动涡轮，它再怎么先进还是一套机械装置，由于它工作的环境经常处于高速、高温下工作，增压器废气涡轮端的温度在600度以上，增压器的转速也非常高，因此为了保证增压器的正常工作，对它的正确使用和维护十分重要。主要我们要遵循以下的方法：
1、汽车发动机启动之后，不能急踩加速踏板，应先怠速运转三分钟，这是为了使机油温度升高，流动性能变好，从而使涡轮增压器得到充分润滑，然后才能提高发动机转速，起步行驶，这点在冬天显得尤为重要，至少需要热车5分钟以上。
2、发动机长时间高速运转后，不能立即熄火。原因是发动机工作时，有一部分机油供给涡轮增压器转子轴承润滑和用于冷却的，正在运行的发动机突然停机后，机油压力迅速下降为零，机油润滑会中断，涡轮增压器内部的热量也无法被机油带走，这时增压器涡轮部分的高温会传到中间，轴承支承壳内的热量不能迅速带走，而同时增压器转子仍在惯性作用下高速旋转。这样就会造成涡轮增压器转轴与轴套之间“咬死”而损坏轴承和轴。此外发动机突然熄火后，此时排气歧管的温度很高，其热量就会被吸收到涡轮增压器壳体上，将停留在增压器内部的机油熬成积炭。当这种积炭越积越多时就会阻塞进油口，导致轴套缺油，加速涡轮转轴与轴套之间的磨损。因此发动机熄火前应怠速运转三分钟作用，使涡轮增压器转子转速下降。此外值得注意的就是涡轮增压发动机同样不适宜长时间怠速运转，一般应该保持在10分钟之内。
3、选择机油的时候一定要注意。由于涡轮增压器的作用，使进入燃烧室的空气质量与体积有大幅度的提高，发动机结构更紧凑、更合理，较高的压缩比，使发动机的工作强度更高。机械加工精度也更高，装配技术要求更严格。所有这些都决定了涡轮增压发动机的高温、高转速、大功率、大扭矩、低排放的工作特点。同时也就决定了发动机的内部零部件要承受较高的温度及更大的撞击、挤压和剪切力的工作条件。所以在选用涡轮增压轿车车用机油时，就要考虑到它的特殊性，所使用的机油必须抗磨性好，耐高温，建立润滑油膜块，油膜强度高和稳定性好。而合成机油或半合成机油恰好可以满足这一要求，所以机油除了最好使用原厂规定机油外还可以选用合成机油、半合成机油等高品质润滑油。
4、发动机机油和滤清器必须保持清洁，防止杂质进入，因为涡轮增压器的转轴与轴套之间配合间隙很小，如果机油润滑能力下降，就会造成涡轮增压器的过早报废。
5、需要按时清洁空气滤清器，防止灰尘等杂质进入高速旋转的压气叶轮，造成转速不稳或轴套和密封件加剧磨损。
6、需要经常检查涡轮增压器的密封环是否密封。因为如果密封环没有密封住，那么废气会通过密封环进入发动机润滑系统，将机油变脏，并使曲轴箱压力迅速升高，此外发动机低速运转时机油也会通过密封环从排气管排出或进入燃烧室燃烧，从而造成机油的过度消耗产生“烧机油”的情况。
7、涡轮增压器要经常检查有没有异响或者不寻常的震动，润滑油管和接头有没有渗漏。
8、涡轮增压器转子轴承精密度很高，维修及安装时的工作环境要求很严格，因此当增压器出现故障或损坏时应到指定的维修站进行维修，而不是到普通的修理店。
8市场型号编辑
1.8T
相同之处 发动机是同一种
宝来1.8T、帕萨特1.8T 、奥迪A6 1.8T和奥迪A4 1.8T的核心技术完全相同，发动机是一样的，因而发动机在动力输出、零部件的选用和使用保养上，也是一致或接近的。不过专家也指出，“芯”相同并不等于性能表现就相同。发动机与不同的变速箱配合，表现出来的综合性能就会有差别。
不同之处 放置形式有别 A4略作调校
据一汽—大众汽车销售有限公司动力总成工程科的专家介绍，宝来发动机与另三款车的最大不同就在舱内的放置形式为横置式，而其他三款车是纵置式。这主要与车型大小有关，帕萨特和奥迪属B级、C级车，车身相对长，发动机比较适合纵向放在舱内，而宝来为A级车，车身紧凑，发动机适合横放。发动机放置形式的这种变化，自然也会带来底部结构布置的相应变化，但对发动机的性能本身没有影响。　至于四款车中为何奥迪A41.8T的最大功率和最大扭矩值会高于其他三款车，一汽—大众汽车销售有限公司奥迪产品部发动机科的专家解释说，A41.8T在发动机的软件上做了调整，增压功率加大了。
代表车型
按增压方法的不同，增压发动机主要有四类(也有说三类)：机械增压、废气涡轮增压、复合增压和气波增压。前两者增压发动机应用更多，豪华车中机械增压代表车型有奔驰C200K，废气涡轮增压代表车型有萨博9-3 2.0T、VOLVO S80 2.5T 和VOLVO S80 2.9T6。
奔驰C200K
奔驰C200K是奔驰的一款小型d级车，发动机为直列四缸1.8升排量，由于配备了机械增加器(Supercharger)，其动力输出堪与奔驰c240的V6 2.6L发动机媲美。其240N·m最大扭矩在3000-4000转时就能达到，而奔驰C240的最大扭矩要到4500转时才出现。
据专业杂志试驾人员介绍，机械增压器从发动机直接获得动力，所以介入直接，油门响应迅速。随叫随到、一气呵成的动力输出，几乎感觉不到与自然进气发动机的不同。当发动机转速达到4000转以上时，车子的推背感和加速性更为明显。加速流畅，无迟滞和突然爆发，正是机械增压发动机的优势所在。
萨博9-3 2.0T
萨博是世界上较早使用废气涡轮增压(Turbo)发动机的厂商之一，经过25年的发展，其废气涡轮增压技术更加炉火纯青。作为一部强调运动风格的豪华轿车，萨博9-3 2.0T这款直列四缸废气涡轮增压发动机，在2500转时便可达到265N·m的最大扭矩。这种低转速下的良好加速性，对于日常行驶非常实用。
据专业杂志试驾人员介绍，废气涡轮增压虽然有低速乏力和运转时突兀的不足，但萨博9-3 2.0T的加速迟滞感已降低得很小，开起来与一部发动机自然吸气的汽车区别不大。
VOLVO S80 2.5T
Volvo新款S80 2.5T的发动机具有设计先进、耐力超强、运行灵活、燃油效率高和反应快速等卓越性能。发动机形式为横置五缸涡轮增压，排气量为2.5升，最大功率210hp(相当于154kw)/5000rpm，最大扭矩320N·m/1500-4500rpm，从输出数据看，较为注重高转速输出。涡轮增加所产生的附加动力等于使原来2.5升的发动机提升到相当于3.0升以上。
新款S80 2.5T怠速时相当平顺，震动也相当轻微。事实上，这台发动机是Volvo的最新科技，发动机的进气和排气部位都安装了CVVT连续可变气门正时装置，从而确保可对节气门的变化做出迅速反应，使发动机的燃烧状态保持最佳，即使在低转速下运行时也可提供丰沛的驱动力。
VOLVO S80 T6
S80是世界上第一辆配有横置六缸引擎的轿车，新款S80 T6采用横置六缸24气门双涡轮增压2.9全铝发动机，配备世界上体积最小的手自排一体电控变速箱，272匹马力(相当于200kw)的澎湃动力在7.2秒内将这辆宽大豪华的轿车强力加速到100公里/小时，即使跑到250公里/小时的极速，电脑感应牵引力控制系统和制动分配系统也使你不必担心车辆稳定性的控制和动力的发挥。从1800转至5000转均有380N·m的最大扭力输出，在你还没有感受到波箱换挡冲击的情况下，你已经轻松超过所有的人。
凯迪拉克XTS 2.0T和ATS 2.0T
凯迪拉克XTS及ATS配备代号为LTG的凯迪拉克专属2.0T涡轮增压发动机，具有智能缸内直喷、连续可变气门正时技术、双涡管涡轮增压器、空气冷却式（air-to-air）中冷器、带有模块化平衡轴系统的锻造钢曲轴，以及带有雾化活塞冷却的双阶段可变排量油泵等技术。这款2.0T涡轮增压发动机在凯迪拉克ATS上的最高输出功率为272马力，升功率高达136马力/升，在XTS上的输出数值暂未公布，预计会根据车型的特点进行重新调校。这款发动机2012年12月获得2013年度Ward’s十佳发动机称号。[1]
9保养秘笈编辑
发动机经过增压后，零部件的结构需进行相应强化。发动机工作中产生的最高爆发压力和平均温度将大幅度提高，这使发动机的机械性能、润滑性能都会受到影响，而且还会提高进气温度，因此增压发动机一般都要配备一个进气制冷装置，以降低进气温度，发动机体积和重量也会相应增加。所以从使用、保养方面讲，必须加强发动机的强制保养工作，注意采用正确的操纵方法。使用中应注意以下几点：
1.不能着车就走。发动机发动后，特别是在冬季，应让其怠速运转一段时间，以便在增压器转子高速运转之前让润滑油充分润滑轴承。所以刚启动后千万不能猛轰油门，以防损坏增压器油封。
2.不能立即熄火。发动机长时间高速运转后，应怠速运转3-5min再熄火。发动机工作时，有一部分机油供给涡轮增压器转子轴承润滑和用于冷却的。正在运行的发动机突然停机后，机油压力迅速下降为零，增压器涡轮部分的高温传到中间，轴承支承壳内的热量不能迅速带走，而同时增压器转子仍在惯性作用下高速旋转，因此，发动机热机状态下如果突然停机，会引起涡轮增压器内滞留的机油过热而损坏轴承和轴。特别要防止猛轰几脚油门后突然熄火。
3.保持清洁。按时清洁空气滤清器，防止灰尘等杂质进入高速旋转的压气叶轮，造成转速不稳或轴套和密封件加剧磨损。发动机机油和滤清器必须保持清洁，防止杂质进入，否则机油润滑能力下降，从而造成涡轮增压器的过早报废。拆卸增压器时，要保持清洁，各管接头一定要用清洁的布堵塞好，防止杂物掉进增压器内，损坏转子。由于增压器经常处于高温下运转，它的润滑油管线因受高温作用，内部机油容易有部分的结焦，这样会造成增压器轴承的润滑不足而损坏。因此，润滑油管线在运行一段时间后要进行清洗。
4.经常注意检查增压器的运转情况。在出车前、收车后，应检查气道各管的连接情况，防止松动、脱落而造成增压器失效和空气短路进入气缸。当发现机油突然变脏，并且曲轴箱压力迅速升高；机油的过度消耗等现象时，涡轮增压器很可能有故障，必须拆下检修。
10使用规范编辑
涡轮增压器是利用发动机排出的废气驱动涡轮，由于它经常处于速度、高温下工作，因此为了保证增压器的正常工作，它的正确使用和维护方法就显得十分重要。主要应遵行以下方法：
1.不能着车就走
发动机发动后，应让其怠速运转一段时间，以便在增压器转子高速运转之前让润滑油充分润滑轴承。所以刚启动后千万不能猛轰油门，以防损坏增压器油封。这点在严寒的冬天显得尤为重要，至少需要热车3分钟以上。
2.不能立即熄火
发动机长时间高速运转后，应怠速运转3-5秒再熄火。如前面提到的，发动机工作时，有一部分机油供给涡轮增压器转子轴承用于润滑和冷却。正在运行的发动机突然停机，会引起涡轮增压器内滞留的机油过热而损坏轴承和轴。特别要防止猛轰几脚油门后突然熄火。因此，使用涡轮增压器汽车的国主，一定要遵循厂家的指示操作，还要十分注意机油的质量，不宜将涡轮增压器汽车视同一般汽车进行操作。
此外，值得注意的就是涡轮增压发动机同样不适宜长时间怠速运转，一般应该保持在10分钟以内。
3.选择机油的时间一定要注意
由于涡轮增压器的作用，使用发动机的工作强度增高。所以在选用涡轮增压轿车用机油时，所使用的机油必须抗磨性好、耐高温、油膜强度高和稳定性好。增压器的浮动轴承对润滑的要求很高。必须注意按规定牌号加注润滑油。合成机油或半合成机油恰好可以满足这一要求，所以机油除了最好使用原厂规定机油外，还可以选 用合成机油、半合成机油等高品质润滑油。必须严格 按照保养规定，定期清洗机油滤清芯。除磨合期更换一次机油和滤芯，以后第10 000公里更换一次机油。
4.发动机机油和滤清器必须保持清洁
因为涡轮增压器的转轴与轴套之间配合间隙很小，如果机油润滑能力下降，就会造成涡轮增压器的过早报废
5.需要按时清洁和更换空气滤清器
防止灰尘等杂质进入高速旋转的压气叶轮，造成转速不稳 或轴套和密封件加剧磨损。每两年更换一次空气滤清器滤芯或按行驶里程定期更换。使用中应经常检查进气系统和排气系统的密封性。
6.经常注意检查增压器的运转情况
在出车前、收车后，应检查气道各管的连接情况，防止松动、脱落而造成增压器失效和空气短路进入气缸。当发现机油突然变脏，并且曲轴箱压力迅速升高，机油的过度消耗等现象时，要检查涡轮增压器的密封环是否失效。因为如果密封互不干坏了，废气会通过密封环进入发动机润滑系统，将机油变脏，并使曲轴箱压力迅速升高，此外发动机低速运转时机油也可能会通过密封环从排气管排出或进入燃烧室 燃烧，从而造成机油的过度消耗，产生“烧机油”的情况。[2]
参考资料

1． 汽车涡轮增压发动机的最佳保养方法 ．印象汽修学校 [引用日期2013-04-12] ．
2． 涡轮增压发动机怎么延长使用寿命? ．车优配 [引用日期2013-01-11] ．

Answer 2

就是通过发动机旁的一个涡轮压缩空气注入发动机的活塞里时活塞中的压强增大..燃油的燃烧效果更好从而使车子跑得更快..典型的有尼桑的GTR...六缸的发动机装上了两个涡轮增压系统,得到的结果是加速度在世界所有量产跑车中数一数二...价格却只有那些法拉利们的一半不到...但也有缺点...就是会消耗大量机油和发动机的声音不如自然吸气的发动机的好听,这也是为什么仍然有这么多车迷热衷于法拉利的原因...如果是私家车的话我认为比较推荐有涡轮增压的,因为比较省油....比方说1.8升涡轮增压的发动机相当于2.4升自然吸气发动机的动力!

Answer 3

涡轮增压是一种利用内燃机运作所产生的废气驱动空气压缩机的技术，常见用于汽车引擎中，通过利用排出废气的热量及流量，涡轮增压器能提升内燃机的马力输出。