Ⅰ 渦輪增壓的原理是什麼
1、渦輪增壓,實際上它的實現是通過渦輪增壓器來達到的。渦輪增壓器通俗地理解就是空氣壓縮機,通過壓縮空氣來增加進氣量。
2、渦輪增壓器利用發動機排出的廢氣慣性沖力來推動渦輪室內的渦輪,渦輪又帶動同軸的葉輪,葉輪壓送由空氣濾清器管道送來的空氣,使之增壓進入氣缸。
3、當發動機轉速增快(當加速的時候),廢氣排出速度與渦輪轉速也同步增快,葉輪就壓縮更多的空氣進入氣缸,空氣的壓力和密度增大可以燃燒更多的燃料,相應增加燃料量和調整一下發動機的轉速,這樣就可以增加發動機的輸出功率了。
4、在現有的技術條件下,渦輪增壓器是能使發動機在「工作效率不變」的情況下增加「輸出功率」的機械裝置。一般能使發動機增加輸出功率在10%到40%左右。那麼可以推斷,如果使PassatB5/1.8的發動機,加了渦輪增壓器以後的「輸出功率」應該相當於2.3L排量發動機的輸出功率了。
可想而知,這東西使讓發動機的工作效率不變,就那麼大的機器,還讓人家多干點活,加個渦輪增壓器來壓縮空氣,擴大進氣量,從而增大輸出功率,真有點電腦上CPU超頻的意思啊。想想人還是很聰明的,發動機體力不夠,想辦法硬讓它夠
(1)渦輪怎麼改裝滾珠軸承擴展閱讀:
渦輪增壓增壓目的:
渦輪增壓的主要作用就是提高發動機進氣量,從而提高發動機的功率和扭矩,讓車子更有勁。一台發動機裝上渦輪增壓器後,其最大功率與未裝增壓器的時候相比可以增加40%甚至更高。
這樣也就意味著同樣一台的發動機在經過增壓之後能夠輸出更大的功率。就拿我們最常見的1.8T渦輪增壓發動機來說,經過增壓之後,動力可以達到2.4L發動機的水平,但是耗油量卻並不比1.8L發動機高多少,在另外一個層面上來說就是提高燃油經濟性和降低尾氣排放。
Ⅱ 汽油機用滾珠軸承VTG渦輪增壓器
2030年之前歐盟CO2排放應比2019年降低近三分之一,即使混合動力方案也需要效率最高的內燃機,以達到所期望的CO2排放值。特別是採用米勒循環的汽油機具有較好的應用前景。BorgWarner可變渦輪幾何截面增壓器是用於該循環的最佳增壓系統。
1初始狀況
由於CO2排放限值日益嚴苛、SUV車型中重型車的所佔份額不斷增加以及柴油機保有量的進一步減少,除了電氣化之外需應用以內燃機為基礎的替代驅動方案,動力總成系統的混合動力化對於CO2平衡具有較好應用前景。動力總成系統的混合動力化能集成最新新技術,例如電動增壓器技術,並需要輔以全新的廢氣渦輪增壓設計策略。所有方案都要求在具有足夠靈活性的同時在對發動機燃油耗具有重要意義的運行范圍內實現高效率增壓,以便使發動機在全負荷和部分負荷工況點可靠運行。此外,混合動力方案需要效率盡可能高的內燃機,以便使整個方案達到較高的CO2排放值。對提高效率具有卓越成效的一種發動機方案是應用米勒循環的汽油機,而可變渦輪幾何截面(VTG)增壓器是用於這種循環最佳的增壓系統,另外還需詳細研究汽油機VTG增壓器的結構,特別是優化零部件效率以及使汽油機適用於米勒循環。
進一步提高效率的可能性是在渦輪增壓器上使用滾珠軸承,通過將摩擦功率減少到最低程度以及改善流通幾何截面並提高效率。下文同樣也將介紹改進後的細節。
2動機
為了達到2023年後所要求的CO2排放目標值,改善內燃機熱力學效率與動力總成系統混合動力化相結合是必不可少的。提高幾何壓縮比、稀薄充量、米勒循環及其組合是未來汽油機發展的重要理念,其目標是使汽油機工作過程效率接近柴油機的效率。
隨著全混合動力和插電式混合動力的電動行駛里程增大,即有可能使混合動力內燃機方案達到最佳。與最佳的混合動力自然吸氣發動機相比,採用高壓縮比、米勒燃燒過程和外部冷卻EGR相組合的渦輪增壓汽油機能在更低的燃油耗情況下達到明顯更高的比功率譜。由於在增壓發動機情況下能調整和擴展最佳燃油耗運行范圍,因此同樣能獲得運行策略和能量管理方面的優勢,以此能使變速箱不會過於復雜,需要的電輔助也較少。
提高內燃機效率與更高的增壓壓力需求相組合,由於充量稀薄和中間膨脹,對增壓系統提出了新的挑戰。在該邊界條件下,汽油機VTG比傳統的廢氣放氣閥技術更具優勢。與廢氣放氣閥增壓器相比,VTG汽油機除了能使功率提高約15~20kW之外,在保持以過量空氣系數λ=1運行的情況下,能使額定功率時的燃油耗降低約7%,這基本上是通過利用全部的廢氣熱焓從而提高米勒循環度而實現的。
除此之外,VTG汽油機能在保持低速拐角扭矩不變的情況下,使渦輪前溫度T3與催化轉化器前溫度T4之間的溫度差約為25℃,因而高溫VTG技術對於功率等級超過100kW/L的發動機而言,也能使其達到RDE排放標准要求(圖1)。
5結論
對於汽油機而言,米勒燃燒過程和動力總成系統的混合動力化有助於達到規定的CO2排放目標,其中藉助於汽油機VTG優化的增壓系統是一個重要的模塊。從柴油機領域起步,VTG的發展特別是對渦輪側的優化和開發已進一步適應需求。BorgWarner公司的汽油機VTG增壓器可用於所有典型排量的轎車,特別是可使得最高廢氣溫度約為1020~1050℃的高比功率高增壓汽油機以λ=1的狀態運行。
除了所有排量和功率等級的全部產品系列之外,還可提供採用滾珠軸承的產品系列(BB01,BB02,BB03),這樣就能進一步提高效率。鑒於滾珠軸承在總效率、轉子穩定性和瞬態性能方面的優勢,推薦可用於未來混合動力應用場合的滾動軸承,並且在同時使用低粘度機油和低機油壓力的情況下提高了對起動-停車性能的要求。
這兩種技術能針對未來CO2排放目標以及動力總成系統混合動力化和電氣化的發展逐步優化增壓系統。
本文來源於汽車之家車家號作者,不代表汽車之家的觀點立場。
Ⅲ 渦輪增壓的渦輪軸工作原理是什麼
渦輪軸(Bearing)看起來只是簡單的一根金屬管,但實際上它是一個肩負120000-160000rpm 轉動及超高溫的精密零件。其精細的加工工差、精深的材料運用和處理正是所有渦輪廠最為核心的技術。傳統的渦輪軸使用波司軸承(Bushing Bearing)結構。它確實只是一根金屬管,其完全倚仗高壓進入軸承室的機油實現承托散熱,因此才能高速地轉動。而新近出現的滾珠軸承(Ball Bearing)逐漸成為渦輪軸發展的趨勢。
顧名思義,滾珠軸承就是在渦輪軸上安裝滾珠,取代機油成為軸承。滾珠軸承有眾多好處:摩擦力更小,因此將有更好的渦輪響應(可減少渦輪遲滯),並對動力的極限榨取更有利;它對渦輪軸的轉動動態控制更穩定(傳統的是靠機油做軸承,行程漂浮);對機油壓力和品質的要求相對可以降低,間接提高了渦輪的使用壽命。但其缺點是耐用性不如傳統的波司軸承,大約7 萬-8 萬公里就到壽命極限,且不易維修、維修費昂貴。因此重視耐久性的渦輪製造廠( 如KKK) 就不會推出此型式渦輪。渦輪葉輪的葉片型式,可分為"水車式" 葉片(外形是直片設計,讓廢氣沖撞而產生迴旋力量,直接與回轉運動結合),及"風車式"葉片(外形為彎曲型葉片設計,除了利用沖撞的力量以外,還能有效利用氣流進入葉片與葉片之間,獲取廢氣膨脹能量)。渦輪葉輪的輪徑及葉片數會影響馬力線性,理論上來說,葉片數愈少,低速響應較差,但高速時的爆發力與持續力卻不是多葉片可比擬的。渦輪葉輪的葉片大多以耐高熱的鋼鐵製造(有的使用陶瓷技術),但由於鐵本身的質量較大,於是又輕又強的鈦合金葉片因此產生。
Ⅳ 航空渦輪發動機軸承
眾所周知,在所有的製造業當中,航空航天業的工業標准最為嚴苛,為了保障安全性,避免重大的經濟損失或事故發生,在飛機或是其他航空飛行器上使用的儀器、部件,甚至軸承零件的使用標准都是極為嚴格的,但是GGB的一款軸承DU便是一款通過聯邦航空條例標准,能夠應用於飛機的製造!