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廢氣渦輪增壓器的結構與工作原理

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廢氣渦輪增壓器的結構與工作原理

發(fā)布日期:2024-09-09 作者: 點(diǎn)擊:

廢氣渦輪由蝸殼、噴嘴環(huán)和工作葉輪等組成。噴嘴環(huán)由噴嘴內環(huán)、外環(huán)和噴嘴葉片等組成。噴嘴葉片形成的通道從進(jìn)口到出口成收縮狀。工作葉輪由轉盤(pán)和葉輪組成,在轉盤(pán)外緣固定有工作葉片。一個(gè)噴嘴環(huán)與相鄰的工作葉輪組成一個(gè)“級”,僅有一個(gè)級的渦輪稱(chēng)單級渦輪,絕大多數增壓器采用單級渦輪。

汽車(chē)渦輪增壓器的工作原理如下圖所示。柴油機工作時(shí),廢氣通過(guò)排氣管,以一定的壓力和溫度流入噴嘴環(huán),由于噴嘴環(huán)的通道面積逐漸減小,所以噴嘴環(huán)內廢氣的流速增高。從噴嘴出來(lái)的高速廢氣進(jìn)入葉輪葉片中的流道,氣流被迫轉彎。由于離心力的作用,氣流壓向葉片凹面,使葉片凹凸面產(chǎn)生壓力差,作用在所有葉片上壓力差的合力對轉軸產(chǎn)生沖擊力矩,使葉輪沿該力矩的方向旋轉,隨后從葉輪流出的廢氣經(jīng)渦輪中心從排氣口排出。

壓氣機主要由進(jìn)氣道、工作葉輪、擴壓機和蝸殼等組成。壓氣機與廢氣渦輪同軸,由廢氣渦輪帶動(dòng),使工作渦輪高速旋轉。工作渦輪是壓氣機的主要部件,通常它由前彎的導風(fēng)輪和半開(kāi)式工作輪組成,兩部分分別裝在轉軸上。在工作輪上沿徑向布置著(zhù)直葉片,各葉片間形成擴張型的氣流通道。由于工作輪的旋轉使進(jìn)氣因離心力的作用而受到壓縮,被拋向工作輪的外緣使空氣的壓力、溫度和速度均升高??諝饬鹘?jīng)擴壓作用將空氣的動(dòng)能轉化成壓力能,在排氣蝸殼中,空氣的動(dòng)能逐漸轉化成壓力能。這樣通過(guò)壓氣機使柴油機的進(jìn)氣密度得到顯著(zhù)提高。


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