车用涡轮增压技术的发展与应用

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1、车用涡轮增压技术的发展与应用摘要：涡轮增压技术如今已经应用非常广泛。涡轮增压技术在国民经济发展和现代工业科技发展起着越来越重要的作用。本文从涡轮增压技术发展历史，涡轮增压技术的基本原理，涡轮增压技术优缺点，涡轮增压新技术等几方面对车用涡轮增压技术的发展与应用进行了详细的论述。关键词：车用涡轮；增压技术；应用DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.22.2040引言对于汽车行业而言，国内外各大汽车厂商纷纷着手涡轮增压技术的应用与研究，车用涡轮增压技术日益增多，这意味着车用涡轮增压技术的

2、春天即将到来，广大有志于从事汽车的开发与研究的大学生和科技工作者，不管将来在汽车行业从事什么具体的工作，都应当对车用涡轮增压技术有所了解乃至研究。1涡轮增压技术发展历史涡轮增压技术这个概念的提出至今已有百年时间了。涡轮增压技术经过不断的改进，其在航天、航海及陆地机械上得到了广泛的应用。涡轮机驱动压缩机这项专利最早是由瑞士人申请的，同时，用了大概十年的时间研制了第一台废气驱动源泉的轴流式涡轮增压器。但是，鉴于压缩空气压力的有限性，这一发明没有得到当时社会的认可。对于涡轮增压技术，其较为成功的应用发挥在第一次世界大战

3、期间，应用的领域为航空发动机。而后，这一技术得到迅速的发展和推广。对于小功率引擎涡轮增压器，其研究兴起于20世纪50年代，研究成果比较突出。在后来，成立了空气学工业研发部，成为后期盖瑞特引擎公司的前身,主要进行涡轮增压器的设计和生产，对如今涡轮引擎发展意义重大。在这一阶段，赛车上应用了小型涡轮增压设备，同时，与这一行业进行了全面的融合，取得成功，而后迅速应用在大型机器设备和小型汽车之上。对于涡轮增压器在小型汽车领域的应用，主要兴起于20世纪70年代。最早的应用发生与1975年，应用在保时捷轿车中。在20年的时间里

4、，诸多汽车厂家将涡轮增压技术应用在小型轿车中。另外，在卡车领域，主要是应用在农业机械上。随着涡轮增压器对于发动机的作用的深入，促使其应用范围更加广泛。在当前的重型车辆中，主要的动力为柴油机。同时，在西欧国家，大量轿车上也应用了柴油机，比例逐渐增大，甚至达到一半以上的占有率。柴油机是高新技术的一种，其主要优势是污染低、具有较强的节能性，能够达到排放的基本标准，这些表现都得益于涡轮增压技术。2涡轮增压技术的基本原理2.1涡轮增压器的结构对于汽油机涡轮增压系统，其主要的构成为涡轮增压器和中冷器，借助涡轮增压进行空气的压

5、缩，中冷器而后实现对空气的冷却功能。涡轮室和增压器构成了涡轮增压器。对于涡轮室而言，进气口与排气歧管实现了链接的效果，将排气口链接在排气管之上。需要借助滤清器，实现对增压器进气口的处理。需要将涡轮安装在涡轮室，叶轮安装在增压器内部，保证二者采取的是轴钢性连接模式。在整个涡轮增压系统中，中冷器至关重要。在受到压缩之后，空气温度会急速升咼，但是，此时容积率呈现下降的趋势。因此，对于完成增压之后的空气，在达到气缸之前，需要进行冷却处理。这样做的原理主要体现在将散热器加装在发动机与涡轮增压设备之间，与水箱散热器异曲同工，

6、实现将高压空气进行分散，使其达到细小的管道之内，一旦管道外部出现常温空气，降温目的实现。此时，发动机的功率被提升，发货单压缩点的温度降低，使得整个发动机的排气温度得到降低。2.2涡轮增压器的工作原理对于废气涡轮增压器，需要将发动机的排气管链接在增压器的涡轮壳上。一旦高温废气被排除，经过喷嘴环，鉴于面积逐渐减小的趋势，同时，废气的压力和温度呈现下降的趋势，流速得到迅速提升。一旦涡轮受到高温高速废气气流的冲击，致使涡轮出现较快速度的旋转，促使整体废气的温度、压力和流速都岀现增高的趋势。借助涡轮，废气得到处理。此时，涡

7、轮与压气机叶轮的速度相同，有效吸入滤清过的空气，也在叶轮将其甩向外援，增大压力和速度,进入扩压器，降低了气流的速度，此时压力增大。当高压空气经过发动机进入气缸之后，鉴于充气效率的扩大，保证燃油能够得到更加充分的燃烧，在维持排量不变的前提下，增大发动机的输出功率。3涡轮增压技术优缺点对于涡轮增压技术，优点比较突岀。在当前的技术水平下，能够借助涡轮增压器实现对输出功率的增大。另外，立足节能和环保理念，涡轮增压技术功能也十分突出。当前，借助涡轮增压以及中冷技术，能够实现对气缸内充量容积率的提升，空燃比被增大，功率被大幅

8、扩大。一旦功率能够维持不变，能够实现对废气温度、烟度等的降低。在内燃机的发展中，涡轮增压技术不容忽视，能够切实提供内燃机的功率，增强经济学指标，减少对环境的不良影响，在内燃机发展史上不可替代。根据辩证法的道路，任何事物的存在都具有双面性，借助涡轮增压，能够增加动力输出值，但是，需要进行这一过程中岀现的高热现象，否则，产生的高热就会影响两个部分的正常工作。对于作用进行冷却的