后使用快捷导航没有帐号？
只需一步，快速开始
查看: 55590|回复: 23
看完不敢买带T的车了，【转帖】涡轮增压发动机工作原理
签到天数: 5 天连续签到: 0 天[LV.2]偶尔看看I
涡轮增压百年：
<font color="#05年，苏尔寿（Sulzer）兄弟研发公司发明了世界上第一台涡轮增压器，为此后高性能发动机的产生提供了良好的解决方案。早期的涡轮增压器主要应用在航空领域。到20世纪30年代，由于在赛车上的应用，涡轮增压发动机已经变得广为人知。随后，涡轮增压器逐渐扩展到量产车领域，先是卡车，然后是轿车。
在涡轮增压器长达一个世纪的开拓和发展方面，盖瑞特（Garrett）公司起到了至关重要的作用。1953年，盖瑞特公司研发了T02涡轮增压器，并取得巨大成功。1954年，盖瑞特成立空研工业部，专门从事涡轮增压器的设计与制造。到1961年，又在汽车界首次尝试将涡轮增压器应用到轿车上。在随后的发展中，盖瑞特逐渐演变成世界上最著名的涡轮增压器厂商。到1999年，盖瑞特并入霍尼韦尔（Honeywell）公司，但增压器产品仍沿用盖瑞特商
涡轮的定义：
Turbo，即涡轮增压，简称T，最早时候由瑞典的萨博（SAAB）汽车公司应用于汽车领域。现在很多人都知道了，涡轮增压简称TURBO，如果在轿车尾部看到TURBO或者T，即表明该车采用的发动机是涡轮增压发动机。 例如 大众&&宝来的1.8T、帕萨特的1.8T、通用汽车的1.6T，2.0T系列车型等等。这些汽车的发动机工作，是靠燃料在发动机气缸内燃烧作功，从而对外输出功率。在发动机排量一定的情况下，若想提高发动机的输出功率，最有效的方法就是多提供燃料燃烧。然而，向气缸内多提供燃料容易做到，但要提供足够量的空气以支持燃料完全燃烧，靠传统的发动机进气系统是很难完成的。
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。
要想知道涡轮为什么在工作的时候会这么通红，看了下面的工作原理，你就明白了！
据资料显示：
普通涡轮发动机能够在启动后不久轻松达到600摄氏度，而使用AVG技术的涡轮会产生1000摄氏度的高温，令人称奇的布加迪威龙，其4涡轮发动机的最高温度能突破1600摄氏度，下面照片中这个1000匹马力的发动机，其工作温度也达到了1600度左右。
t1.jpg (45.95 KB, 下载次数: 7)
21:36 上传
t2.jpg (52.85 KB, 下载次数: 6)
21:36 上传
据称：达到1000马力时，涡轮已经超过1600摄氏度
福特涡轮发动机：此为实验人员榨取发动机1000马力时的工作状态，但是下面这张图可是涡轮发动机正常工作的图，反正我是对此类发动机的散热很担心
t3.jpg (21.84 KB, 下载次数: 2)
21:36 上传
某车型1.8T涡轮引擎，熄火后立刻查看发动机舱！！！！惊人！！！！！！
涡轮烧红是正常工作状态。迈腾号称的水冷涡轮增压也不过是指中冷器冷却，停车后还需要运转一段时间才能降温。大扭矩就是这样换来的~~~
涡轮增压温度=废气温度+涡轮快速转动摩擦温度+进气空气压缩温度。
增压器的涡轮端装有合金密封环，如果此密封环损坏，发动机高速运转时，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，发动机低速运转时，机油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。因此，当出现上述两种异常情况时，即说明涡轮增压器有故障，必须拆下检修。
由于废气涡轮增压器经常处于高速、高温下工作，增压器废气涡轮端的温度在600℃左右，增压器转子以832～1040r/min 的高速旋转。涡轮增压叶片每秒就转动17次，这才是产生高温最主要的因素。
下面多看几个图
t4.jpg (20.32 KB, 下载次数: 2)
21:36 上传
t5.jpg (0 Bytes, 下载次数: 0)
21:47 上传
上图【大众1.8T发动机】工作时状态
t6.jpg (0 Bytes, 下载次数: 0)
21:48 上传
看完这些恐怖的涡轮工作状态图，不知道大家有何感想？你还敢在高速行驶停车之后立刻熄火吗？！或许你会考虑在任何驾驶情况下都要稍待几分钟熄火吧！反正我是会谨慎很多！！！！！
下面来看工作原理！！！你就明白造这样的发动机并普及它是多么的需要勇气！
涡轮增压工作原理
& & 就拿汽油机工作原理来说，每向气缸里面提供1公斤的汽油，大约需要气缸吸入15公斤的空气，才能保证汽油充分燃烧。然而这15公斤的空气，其体积将是非常大的，光靠气缸在发动机进气过程产生的真空度，不容易将这么大体积的空气完全吸入。因此，提高发动机吸入气体的能力，也就是提高发动机的充气效率就显得尤为重要。有两种方法来增加发动机的进气量，第一种是后段式增压技术，从原理上讲，后段式增压技术就是采用专门的压气机将气体在进入气缸前预先进行压缩，提高进入气缸的气体密度，减小气体的体积，这样，在单位体积里，气体的质量就大大增加了，进气量即可满足燃料的燃烧需要，从而达到提高发动机功率的目的。增压过程中采用的压气机又叫做增压器。第二种是前段式进气技术，还是利用气缸的真空度，从进气支管将空气补充进气缸。不管是哪种技术，控制好进气量是关键。
t7.jpg (29.18 KB, 下载次数: 4)
21:37 上传
& & 涡轮增压发动机是依靠涡轮增压器来加大发动机进气量的一种发动机，涡轮增压器(Tubro)实际上就是一个空气压缩机。它是利用发动机排出的废气作为动力来推动涡轮室内的涡轮(位于排气道内)，涡轮又带动同轴的叶轮位于进气道内，叶轮就压缩由空气滤清器管道送来的新鲜空气，再送入气缸。当发动机转速加快，废气排出速度与涡轮转速也同步加快，空气压缩程度就得以加大，发动机的进气量就相应地得到增加，就可以增加发动机的输出功率了。
涡轮增压发动机的最大优点是它可在不增加发动机排量的基础上，大幅度提高发动机的功率和扭矩。一台发动机装上涡轮增压器后，其输出的最大功率与未装增压器相比，可增加大约40%甚至更多。
& & 最早的涡轮增压器用于跑车或方程式赛车上，这样在那些发动机排量受到限制的赛车比赛里面，发动机就能够获得更大功率。
& & 红色为高温废气，蓝色为新鲜空气
& & 众所周知发动机是靠燃料在汽缸内燃烧作功来产生功率的，由于输入的燃料量受到吸入汽缸内空气量的限制，因此发动机所产生的功率也会受到限制，如果发动机的运行性能已处于最佳状态，再增加输出功率只能通过压缩更多的空气进入汽缸来增加燃料量，从而提高燃烧作功能力。因此在目前的技术条件下，涡轮增压器是惟一能使发动机在工作效率不变的情况下增加输出功率的机械装置。
& & 我们平常所说的涡轮增压装置其实就是一种空气压缩机，通过压缩空气来增加发动机的进气量，一般来说，涡轮增压都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，使之增压进入汽缸。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汽缸，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。
涡轮增压的分类
发动机的增压方法根据驱动增压器所用能量来源的不同，基本上可以分为四类：
1.第一类是机械增压系统，增压器由发动机曲轴通过齿轮(或链条等)直接驱动。
2.第二类是废气涡轮增压系统，增压器是由发动机工作时排出的废气带动的。
3.第三类是复合增压系统，即在发动机上，既采用废气涡轮增压器，又同时应用机械驱动式增压器。此外还有惯性增压、气波增压等其他增压方式。
4.第四类是前段式真空控制系统，即利用发动机气缸真空控制，从进气支管给气缸进气，这种技术2003年在台湾被发明，台湾专利案号 M301275－宝久马力小涡轮。
t8.jpg (45.65 KB, 下载次数: 2)
21:37 上传
【大众TSI发动机：属于上述第三类发动机】
需要注意的是，引进国内后，大众TSI发动机取消了机械增压，属于上述第二种类型
q1.jpg (44.29 KB, 下载次数: 3)
21:07 上传
大众缸内直喷技术，缸内直喷技术在VAG集团中被广泛运用，由Audi RS4和R8共享的4.2升FSI发动机即是其中性能强悍的代表作。& & 其中VAG集团可以算是导入缸内直喷科技最具代表性的例子，目前包含Audi和VW都已将名为FSI的缸内直喷发动机列为旗下车款的高阶动力来源，而且在Audi和VW车系的顶级车上，甚至更以FSI结合上涡轮增压以增大动力。
q2.jpg (32 KB, 下载次数: 2)
21:08 上传
供油系统采用缸内直喷设计的最大优势，就在于燃油是以极高压力直接注入于燃烧室中，因此除了喷油嘴的构造和位置都异于传统供油系统，在油气的雾化和混合效率上也更为优异。加上近来车上各项电子系统的控制技术大幅进步，计算机对于进气量与喷油时机的判读与控制也愈加精准，因此在搭配上缸内直喷技术以使得发动机的燃烧效率大幅提升下，除了发动机得以产生更大动力，对于环保和节能也都有正面的帮助。
涡轮增压装置的组成
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，你的发动机就好像电脑CPU一样被“超频”了。
t9.jpg (29.77 KB, 下载次数: 2)
21:38 上传
上面是涡轮增压3D模型图
之后是当今世界上最强大的布加迪16.4发动机【4涡轮】（这款发动机简直是不得不提到而且也是创造性的奇迹啊！）
q3.jpg (38.68 KB, 下载次数: 4)
21:09 上传
据大众工程师描述：研制第一台布加迪威龙发动机时，他们居然把屋顶的排气系统烧毁了，可见涡轮的热量之惊人！（可在本人发的介绍布加迪威龙的制造过程的相关视频中看到！国家地理杂志的纪录片！确实是烧毁了屋顶排气！可见威龙的排气装置是多么的强大！）
q4.jpg (42.54 KB, 下载次数: 4)
21:09 上传
事实上，布加迪的W16发动机是由两部V8发动机拼接而成，全车的10个散热器为强大的涡轮散热！！！
高温的涡轮
正如你所猜想的，被压缩气体离开压缩室后温度会升高，主要是由压缩过程和气体与机件的磨擦引起的。那么在进入燃烧室之前就有必要对其冷却（以一般的科学常识，气体遇热会发散），这时充气冷却器（或者叫热交换器）就要参与工作。冷却器降低了压缩气体的温度，同时也能让燃烧室温度保持在一个较低的水平上。有些系统甚至在冷却器上再加一个风扇，以确保进一步降低进气温度。
看了这么多，我想大家都应该心里有点数，Turbo发动机是什么样的发动机，因何而造都一清二楚了吧！我想越是高科技高精密的机器越需要专业的维护！并不是简单、耐用才是好机器才完美。既然选择了精密技术就要为其付出代价！目前的欧洲的Turbo发动机已经占市场的50%，这也是未来的趋势，这必定是要广泛的走入普通家庭，经受市场的捶打与检验，并且在此期间不断的创意完善，或许在几年后更新型、更高科技的散热系统可以让Turbo变得维护更简单，更好的机油使涡轮与发动机变成完美搭配！！！但是Turbo所产生的多余热量是永远无法避免的！这也验证了任何机器都不完美！
分享给好友：
签到天数: 1 天连续签到: 1 天[LV.1]初来乍到
东风牛 发表于
我的大七和迈腾都带T
老牛在观光国旅也是老司机了，怎么也被忽悠了。图片都是在实验室做的极限实验。你一辈子也看不见发红的时候。还是安心的开你的车吧。
签到天数: 1 天连续签到: 1 天[LV.1]初来乍到
车子不是有冷却系统吗，没那么恐怖。正常行驶怎么可能发红？在汽车之家也好多年了，没听哪个车友说正常行驶发红。楼主的车是不带冷却系统的吧。
该用户从未签到
涡轮增压器车&&温度那么高& &就怕车自燃& &生命重要
该用户从未签到
特别要注意的是，带T的车子在追尾或者激烈碰撞后，极容易起火燃烧，所以，不要迷信你的车皮是多么的厚实，你的车子是多么的安全，谨慎驾驶、安全驾驶才是根本
该用户从未签到
带T的发动机并不省油，就好比吃了伟哥，
签到天数: 1165 天连续签到: 2 天[LV.10]以坛为家III
我的大七和迈腾都带T {:soso_e109:}
该用户从未签到
带T的是好，但一般的自然吸气也挺好，不一定非要带T的发动机
签到天数: 33 天连续签到: 1 天[LV.5]常住居民I
感觉以后会替代自然吸气
签到天数: 24 天连续签到: 1 天[LV.4]偶尔看看III
提示: 作者被禁止或删除 内容自动屏蔽
该用户从未签到
呵呵，就是因为涡轮增压温度高，转子一分钟转速20W+，所以很费机油。带T车的朋友应该感觉得到。但是带T的加速好，尤其是高原氧气稀薄地区。
Powered by后使用快捷导航没有帐号？
中国汽车工程师之家--聚集了汽车行业80%专业人士&
论坛口号：知无不言，言无不尽！QQ:&
本站手机访问：直接在浏览器中输入本站域名即可&
本站广告咨询
微信:cartech8_cq
电话：023-
关于涡轮增压器开始工作时发动机转速的问题
该用户从未签到
发表于 18-4-:29
& & & && &
& &&& & &&
& & && & & &
请问各位废气涡轮增压发动机涡轮是在发动机开始运转时就开始运转还是等发动机加速到很多资料上说的1800转左右开始运转？
& & 是不是涡轮一开始运转增压器就能起作用呢？如果是这样的话那么发动机一开始运转就有废气推动涡轮运转，带动压气机压缩空气。但是有有的说法是涡轮转速较低时压气机不能压缩空气，反而起到阻碍进气的作用？这两种说法究竟是哪种正确？请各位指点！
& & & & & & & & & &&
扫描订阅汽车工程师之家 & & & & & & & & & 汽车行业通信录-设计制造
& & & &微信公共账号 & & & & & & & & & & & & & & & & & & &零部件采购销售
上汽维修群
卡车维修群
该用户从未签到
发表于 21-4-:58
现在一般随着发动机正常运转而转动，但日本的有些乘用车在3500才启动增压器。看各自的工况和厂家的要求而定
回帖有奖【论坛口号→知无不言，言无不尽】
该用户从未签到
发表于 23-4-:51
本帖最后由 duanyu365 于 23-4- 编辑
大多数是发动机运转的时候增压器就工作,所说进入几千转进入工作状态是指发动机转速;负荷达到一定的状态,因为燃料与空气混合燃烧,排气端排气量大于进气量的时候,大于进气量的废气推动涡轮做出多余的功,这多余的功就是增压效率.
至于进气阻碍问题,指的是增压器介入滞后问题,现在已经改良转子工艺,降低叶片重量,滞后的问题已经得到大大的改善
一般一台增压器匹配的范围可以达到90KW-110KW之间,当然,要先得到更好的动力,最好经过精确的计算试验与发动机匹配,才能得到最经济的燃油使用效率.
回帖有奖【论坛口号→知无不言，言无不尽】
该用户从未签到
发表于 26-4-:29
发动机转速低时，由于压气机进气流量比较小加之转子有转动惯量，发动机响应会很差
回帖有奖【论坛口号→知无不言，言无不尽】
该用户从未签到
发表于 26-4-:24
汽油机用增压器一般到一定转速开始工作，开始工作转速通过ECU控制来实现。
柴油机用增压器应该是启动后就工作，由于低速废气能量较小增压效果不明显，特别是低速小负荷时。随着转速提高增压器增压效果逐步体现，到最大扭矩转速时发动机经济性最佳，这也是车用发动机的增压匹配点。到高速时增压器因废气量增加放气阀起作用调节。
回帖有奖【论坛口号→知无不言，言无不尽】
该用户从未签到
发表于 30-4-:07
3楼说的很好啊，我是一窍不通
该用户从未签到
发表于 1-5-:57
增压器介入滞后或由油门踏板的变化导致延迟问题，虽有明显提高， 但仍然存在并很难彻底解决，起码目前是这样。
回帖有奖【论坛口号→知无不言，言无不尽】
发动机QQ群：
电动车QQ群：
底盘QQ群：
工作时间：9:30-17:00
客服热线：023-
官方微信扫一扫
站务中心QQ:
GMT+8, 21-3-
Powered by　　涡轮增压器(Turbo Booster)的发明者是谁，比较公认的说法是瑞士工程师比希，他于1905年申报了此项专利。当时主要应用于飞机发动机和坦克发动机，直到1961年美国通用汽车公司才将涡轮增压器试探性的装在其生产的某种车型上。20世纪70年代成为了涡轮增压器的一个转折点，装配增压发动机的保时捷911问世。但让涡轮增压技术焕发青春的非瑞典SAAB萨博公司莫属，它于1977年推出的SAAB99车型将涡轮增压技术传播的更广泛，但那时的涡轮增压器仅限于装配在小车的汽油发动机上面。一直到80年代中期，欧美的卡车制造商才将涡轮增压技术应用在各自的柴油发动机上面，而国产车是在这10年才开始逐渐流行带涡轮增压器车型的。 　　增压目的 　　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输出更大的功率。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，但是耗油量却并不比1.8L发动机高多少，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。　　负面影响　　不过在经过了增压之后，发动机在工作时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。　　增压原理　　涡轮增压工作原理图，红色为高温废气，蓝色为新鲜空气。　　最早的涡轮增压器是用于跑车或方程式赛车的，因此在那些发动机　　涡轮增压 　　排量受到限制的赛车比赛里面，发动机能够获得更大的功率。　　众所周知，发动机是靠燃料在汽缸内燃烧做功来输出功率的，由于输入的燃料量受到吸入汽缸内空气量的限制，因此发动机所输出的功率也会受到限制。如果发动机的运行性能已处于最佳状态，再增加输出功率只能通过压缩更多的空气进入汽缸来增加燃料量，从而提高燃烧做功能力。因此在现有的技术条件下，涡轮增压器是唯一能使发动机在工作效率不变的情况下增加输出功率的机械装置。　　大家可能会觉得涡轮增压装置非常复杂，其实它并不复杂，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。这就是一个完整的涡轮增压装置，你的发动机就好像电脑CPU一样被“超频”了。　　我们平常所说的涡轮增压装置其实就是一种空气压缩机，通过压缩空气来增加发动机的进气量，一般来说，涡轮增压都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，涡轮带动同轴的叶轮，叶轮压缩输送由空气滤清器管道来的空气，使之增压之后进入气缸。当发动机转速增快，废气的排出速度与涡轮转速也同步增快，叶轮又压缩更多的空气进入气缸，空气的压力和密度增大可以使更多的燃料充分燃烧，相应的增加燃料量和调整一下发动机的转速，就可以实现增加发动机的输出功率了。　　举例　　向一支正在燃烧的香烟吹气，吹出的混合加压气体可产生类似原理，使火焰温度提高　　增压类型　　涡轮增压从工作方式上基本上可以分为以下几种系统：　　（1）废气涡轮增压系统。发动机与增压器没有任何机械关系，其压气机主要是内燃机的废气驱动涡轮来维持动力。通常情况下，增压压力能达到 180~ 200Kpa，甚至 300Kpa，通过增设空气冷却装置给高温压缩空气实施冷却。从而应用发动机排出的废气达到增压目的。这种增压器用于各类汽车中。主要优点：提高的功效大于机械增压。　　主要缺点：因为油门的开启略快于发动机动力输出速度，所以在油门加大后通常需要稍作等待，片刻后发动机才能爆发猛烈的动力，这就是通常所说的“涡轮迟滞”（严格地说也不能算是缺点）；同时，由于发动机尾气从汽缸中被排出后需要推动涡轮，使得废气在排气管道运动的过程遇到阻碍，增加了排气背压，影响汽缸排气的顺畅性。　　（2）机械增压系统。由发动机曲轴和皮带相连的机械增压系统装置在发动机上，发动机工作时，增压器的转子旋转靠输出轴的动力来支持，空气增压直至吹到进气道中。主要优点：发动机转速和增压器的转子是速度同步进行的，因而不存在超前或滞后，发动机动力输出流畅而稳定。　　主要缺点：机械增压因摩擦力大，动力消耗厉害，增压效率不高是必然的。　　（3）复合增压系统。在发动机上采用废气涡轮增压器的同时应用机械驱动式增压器。当然还有其他增压方式，如气波增压、惯性增压等。
楼主发言：26次 发图： | 更多
　　涨姿势了。　　
　　陆风X7，与路虎极光相似度百分之九十。
　　承载式车身和非承载式车身　　
　　承载式车身　　
　　明天再发。
　　必须顶！好贴
　　好帖！学习。
　　了解更多汽车知识，扫一扫下面二维码，添加微信公众号。　　或直接输入公众号：che-1886　　
　　秦代马车　　
<span class="count" title="
请遵守言论规则，不得违反国家法律法规回复(Ctrl+Enter)