废气涡轮增压器的工作原理是什么？

废气涡轮增压器主要由涡轮和压缩机组成。将发动机排出的废气引入涡轮，利用废气的能量驱动涡轮旋转，从而驱动与涡轮同轴的压气机，实现增压。来自发动机排气歧管的废气是具有必要能量的高温高压废气。在自然吸气发动机中，这种能量经常随着废气排放而浪费掉。废气是涡轮增压器的主要动力源。涡轮叶轮和压气机叶轮由增压器轴刚性连接，称为增压器转子。增压器的转子通过浮动轴承固定在增压器内(转子在高速旋转时可以保持较小的摩擦力矩)。发动机工作时，废气以必要的角度高速冲击涡轮叶轮，使增压器转子高速旋转(最高可达20104转/分)。压气机叶轮的高速旋转增加了发动机进气歧管内的气压，从而达到增压的效果。这样，在进气的过程中，空气会受到更大的压力，这样就会有更多更密的空气进入气缸。这样，燃料可以燃烧得更充分，发动机的性能也会更上一层楼。

增压器与发动机没有机械连接，由发动机排出的废气驱动涡轮。其优点是增压效率高于机械增压系统，但与机械增压系统相比，增压效果滞后于节气门开度。

废气涡轮增压器的结构组成

废气涡轮增压器主要由涡轮和压缩机组成。将发动机排出的废气引入涡轮，利用废气的能量驱动涡轮旋转，从而驱动与涡轮同轴的压气机，实现增压。涡轮的入口与发动机的排气歧管相连，出口与排气管相连；压缩机的进气口连接到空气滤清器，出气口连接到进气歧管。

涡轮

涡轮是将发动机排气的能量转化为机械功的装置。它由固定喷嘴环、旋转叶轮和涡轮壳组成。喷嘴环和叶轮的组合称为涡轮级。在一些小型涡轮增压器中，为了减小体积、减轻重量、简化结构，往往取消喷嘴环，涡轮壳具有喷嘴环的功能，称为无叶片涡轮壳。

涡轮的叶轮和压缩机的工作轮共用一个转轴构成转子。转子由径向轴承和轴向推力轴承支撑。由于转子转速较高，必须严格检查其动平衡，合理选择轴承类型，以保证涡轮增压器的可靠运行。

压缩机

又称离心式压缩机，由进口、工作轮、扩压器和出口蜗壳组成。在小型涡轮增压器中，进口蜗壳和出口蜗壳布置在同一壳体上，该壳体称为压气机壳体。扩压器分为无叶扩压器和无叶扩压器。

废气涡轮增压器的工作原理

废气涡轮增压器其实就是一个空气压缩机，压缩空气增加进气量。它利用发动机排出的废气的惯性冲力推动涡轮室内的涡轮，涡轮带动同轴的叶轮，将空气滤清器管路送来的空气加压送入气缸。进入气缸的空气压力和密度增加，因此可以燃烧更多的燃料。可以通过增加燃料量并相应地调节发动机的速度来增加发动机的输出功率。

这种发动机利用发动机排出废气的能量冲击安装在排气系统中的涡轮，使其高速旋转，带动压缩机一起旋转。压缩机压缩进气，强制增压进气，然后送入气缸。因为发动机功率与进气量成比例，所以可以增加发动机功率。现代增压发动机一般指涡轮增压发动机。

涡轮工作时，内部压力会很高。虽然涡轮本体有一个释放高压气体的孔，但是面对持续增压还是有一些不足。高压气体可以通过泄压阀快速释放，用于下一次增压。这不仅可以保护涡轮，还可以消除一些涡轮迟滞。