涡轮增压器是一种利用废气能量来提高发动机进气效率的装置,它通过在排气管中安装一个涡轮,将排气中的热能转化为机械能,进而推动压气机工作,从而为发动机提供额外的空气。涡轮增压技术最早在20世纪70年代由德国工程师F.W.von Braun提出并应用于航天领域,随后逐渐被汽车工业所采纳。
涡轮增压系统的工作过程可以分为以下几个步骤:
1. 排气涡轮:当发动机运转时,排气门打开,废气从气缸,进入排气歧管。排气涡轮开始旋转,其叶片与排气流相互作用,产生离心力。
2. 压气机:排气涡轮产生的离心力驱动压气机旋转,压缩排气中的气体。随着气体压力的增加,温度也随之升高。
3. 增压器:增压器是一个独立的机械装置,通常安装在排气系统中。它接收来自压气机的压缩空气,并将其输送到发动机的进气口。增压器的设计使得它可以在较低的转速下工作,从而提高发动机的功率输出。
4. 发动机:增压后的新鲜空气进入发动机,与燃油混合后燃烧,产生动力。由于涡轮增压器的介入,发动机可以在较低的转速下达到较高的扭矩和功率输出。
涡轮增压技术的引入极大地提高了发动机的性能,尤其是在高负荷工况下。它不仅能够提高发动机的功率输出,还能够降低油耗,减少排放。涡轮增压技术已经成为现代汽车工业的重要组成部分,广泛应用于各种类型的汽车上。