Ⅰ 涡轮增压的原理是什么
1、涡轮增压,实际上它的实现是通过涡轮增压器来达到的。涡轮增压器通俗地理解就是空气压缩机,通过压缩空气来增加进气量。
2、涡轮增压器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。
3、当发动机转速增快(当加速的时候),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,这样就可以增加发动机的输出功率了。
4、在现有的技术条件下,涡轮增压器是能使发动机在“工作效率不变”的情况下增加“输出功率”的机械装置。一般能使发动机增加输出功率在10%到40%左右。那么可以推断,如果使PassatB5/1.8的发动机,加了涡轮增压器以后的“输出功率”应该相当于2.3L排量发动机的输出功率了。
可想而知,这东西使让发动机的工作效率不变,就那么大的机器,还让人家多干点活,加个涡轮增压器来压缩空气,扩大进气量,从而增大输出功率,真有点电脑上CPU超频的意思啊。想想人还是很聪明的,发动机体力不够,想办法硬让它够
(1)涡轮怎么改装滚珠轴承扩展阅读:
涡轮增压增压目的:
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。
Ⅱ 汽油机用滚珠轴承VTG涡轮增压器
2030年之前欧盟CO2排放应比2019年降低近三分之一,即使混合动力方案也需要效率最高的内燃机,以达到所期望的CO2排放值。特别是采用米勒循环的汽油机具有较好的应用前景。BorgWarner可变涡轮几何截面增压器是用于该循环的最佳增压系统。
1初始状况
由于CO2排放限值日益严苛、SUV车型中重型车的所占份额不断增加以及柴油机保有量的进一步减少,除了电气化之外需应用以内燃机为基础的替代驱动方案,动力总成系统的混合动力化对于CO2平衡具有较好应用前景。动力总成系统的混合动力化能集成最新新技术,例如电动增压器技术,并需要辅以全新的废气涡轮增压设计策略。所有方案都要求在具有足够灵活性的同时在对发动机燃油耗具有重要意义的运行范围内实现高效率增压,以便使发动机在全负荷和部分负荷工况点可靠运行。此外,混合动力方案需要效率尽可能高的内燃机,以便使整个方案达到较高的CO2排放值。对提高效率具有卓越成效的一种发动机方案是应用米勒循环的汽油机,而可变涡轮几何截面(VTG)增压器是用于这种循环最佳的增压系统,另外还需详细研究汽油机VTG增压器的结构,特别是优化零部件效率以及使汽油机适用于米勒循环。
进一步提高效率的可能性是在涡轮增压器上使用滚珠轴承,通过将摩擦功率减少到最低程度以及改善流通几何截面并提高效率。下文同样也将介绍改进后的细节。
2动机
为了达到2023年后所要求的CO2排放目标值,改善内燃机热力学效率与动力总成系统混合动力化相结合是必不可少的。提高几何压缩比、稀薄充量、米勒循环及其组合是未来汽油机发展的重要理念,其目标是使汽油机工作过程效率接近柴油机的效率。
随着全混合动力和插电式混合动力的电动行驶里程增大,即有可能使混合动力内燃机方案达到最佳。与最佳的混合动力自然吸气发动机相比,采用高压缩比、米勒燃烧过程和外部冷却EGR相组合的涡轮增压汽油机能在更低的燃油耗情况下达到明显更高的比功率谱。由于在增压发动机情况下能调整和扩展最佳燃油耗运行范围,因此同样能获得运行策略和能量管理方面的优势,以此能使变速箱不会过于复杂,需要的电辅助也较少。
提高内燃机效率与更高的增压压力需求相组合,由于充量稀薄和中间膨胀,对增压系统提出了新的挑战。在该边界条件下,汽油机VTG比传统的废气放气阀技术更具优势。与废气放气阀增压器相比,VTG汽油机除了能使功率提高约15~20kW之外,在保持以过量空气系数λ=1运行的情况下,能使额定功率时的燃油耗降低约7%,这基本上是通过利用全部的废气热焓从而提高米勒循环度而实现的。
除此之外,VTG汽油机能在保持低速拐角扭矩不变的情况下,使涡轮前温度T3与催化转化器前温度T4之间的温度差约为25℃,因而高温VTG技术对于功率等级超过100kW/L的发动机而言,也能使其达到RDE排放标准要求(图1)。
5结论
对于汽油机而言,米勒燃烧过程和动力总成系统的混合动力化有助于达到规定的CO2排放目标,其中借助于汽油机VTG优化的增压系统是一个重要的模块。从柴油机领域起步,VTG的发展特别是对涡轮侧的优化和开发已进一步适应需求。BorgWarner公司的汽油机VTG增压器可用于所有典型排量的轿车,特别是可使得最高废气温度约为1020~1050℃的高比功率高增压汽油机以λ=1的状态运行。
除了所有排量和功率等级的全部产品系列之外,还可提供采用滚珠轴承的产品系列(BB01,BB02,BB03),这样就能进一步提高效率。鉴于滚珠轴承在总效率、转子稳定性和瞬态性能方面的优势,推荐可用于未来混合动力应用场合的滚动轴承,并且在同时使用低粘度机油和低机油压力的情况下提高了对起动-停车性能的要求。
这两种技术能针对未来CO2排放目标以及动力总成系统混合动力化和电气化的发展逐步优化增压系统。
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Ⅲ 涡轮增压的涡轮轴工作原理是什么
涡轮轴(Bearing)看起来只是简单的一根金属管,但实际上它是一个肩负120000-160000rpm 转动及超高温的精密零件。其精细的加工工差、精深的材料运用和处理正是所有涡轮厂最为核心的技术。传统的涡轮轴使用波司轴承(Bushing Bearing)结构。它确实只是一根金属管,其完全倚仗高压进入轴承室的机油实现承托散热,因此才能高速地转动。而新近出现的滚珠轴承(Ball Bearing)逐渐成为涡轮轴发展的趋势。
顾名思义,滚珠轴承就是在涡轮轴上安装滚珠,取代机油成为轴承。滚珠轴承有众多好处:摩擦力更小,因此将有更好的涡轮响应(可减少涡轮迟滞),并对动力的极限榨取更有利;它对涡轮轴的转动动态控制更稳定(传统的是靠机油做轴承,行程漂浮);对机油压力和品质的要求相对可以降低,间接提高了涡轮的使用寿命。但其缺点是耐用性不如传统的波司轴承,大约7 万-8 万公里就到寿命极限,且不易维修、维修费昂贵。因此重视耐久性的涡轮制造厂( 如KKK) 就不会推出此型式涡轮。涡轮叶轮的叶片型式,可分为"水车式" 叶片(外形是直片设计,让废气冲撞而产生回旋力量,直接与回转运动结合),及"风车式"叶片(外形为弯曲型叶片设计,除了利用冲撞的力量以外,还能有效利用气流进入叶片与叶片之间,获取废气膨胀能量)。涡轮叶轮的轮径及叶片数会影响马力线性,理论上来说,叶片数愈少,低速响应较差,但高速时的爆发力与持续力却不是多叶片可比拟的。涡轮叶轮的叶片大多以耐高热的钢铁制造(有的使用陶瓷技术),但由于铁本身的质量较大,于是又轻又强的钛合金叶片因此产生。
Ⅳ 航空涡轮发动机轴承
众所周知,在所有的制造业当中,航空航天业的工业标准最为严苛,为了保障安全性,避免重大的经济损失或事故发生,在飞机或是其他航空飞行器上使用的仪器、部件,甚至轴承零件的使用标准都是极为严格的,但是GGB的一款轴承DU便是一款通过联邦航空条例标准,能够应用于飞机的制造!