廢氣渦輪增壓器是如何工作的？

廢氣渦輪增壓器是利用發(fā)動機排出的廢氣能量來驅(qū)動渦輪旋轉(zhuǎn)，進而帶動同軸的壓氣機實現(xiàn)增壓。具體而言，發(fā)動機排出的廢氣帶著慣性沖力推動渦輪室內(nèi)的渦輪，渦輪帶動同軸葉輪，將空氣濾清器送來的空氣加壓后送入氣缸。在這一過程中，廢氣能量得到巧妙利用，實現(xiàn)了進氣增壓，使發(fā)動機進氣量增加，燃料燃燒更充分，最終提升了發(fā)動機輸出功率 。

更細致地來看，廢氣渦輪增壓器主要由渦輪和壓縮機兩大關(guān)鍵部分構(gòu)成。渦輪又包含固定噴嘴環(huán)、旋轉(zhuǎn)葉輪以及渦輪殼；壓縮機也就是離心式壓縮機，由進口、工作輪、擴壓器和出口蝸殼組成。

當發(fā)動機運轉(zhuǎn)排出廢氣時，具有一定高溫（例如柴油機排出的廢氣溫度可達800 - 1000K ）和壓力的廢氣，會通過排氣管進入渦輪機殼內(nèi)的噴嘴環(huán)。隨著噴嘴環(huán)的通過面積逐漸縮小，廢氣的壓力和溫度降低，但是速度卻大大增加，形成高速廢氣流。這股高速廢氣流就像一股強大的動力，猛烈沖擊渦輪，使得渦輪高速運轉(zhuǎn)起來，之后廢氣最終排入大氣。

由于渦輪和離心壓縮機葉輪固定在同一根軸上，它們就如同緊密合作的伙伴，同速旋轉(zhuǎn)。通過空氣濾清器的空氣被順利吸入壓縮機殼體，高速旋轉(zhuǎn)的壓縮機葉輪發(fā)揮它的“魔力”，將空氣快速甩向葉輪外緣，空氣的速度和壓力在這一過程中得到顯著提高，隨后進入擴壓器。經(jīng)過擴壓器和環(huán)形壓縮機殼體的“接力”作用，空氣壓力繼續(xù)攀升，最終壓縮空氣通過進氣管進入氣缸，完成了整個進氣增壓的過程。

此外，廢氣渦輪增壓器在工作時內(nèi)部會產(chǎn)生極高的壓力。雖然渦輪本體設(shè)計有釋放高壓氣體的孔，但在一些連續(xù)增壓的復(fù)雜工況下，為了更好地保護渦輪以及消除渦輪遲滯現(xiàn)象，還配備了泄壓閥（也叫減壓閥）。當壓力過高時，高壓氣體可通過泄壓閥快速釋放，以便為下一次增壓動作做好準備。

廢氣渦輪增壓器通過精妙的設(shè)計和工作原理，把發(fā)動機排出的廢氣能量充分利用起來，實現(xiàn)了進氣增壓，不僅增加了發(fā)動機的進氣量，提升了發(fā)動機的輸出功率，還在一定程度上提高了燃油的經(jīng)濟性和燃燒效率，成為現(xiàn)代汽車發(fā)動機技術(shù)中極為重要的一環(huán) 。

（圖/文/攝：太平洋汽車 整理于互聯(lián)網(wǎng)）