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废气涡轮增压器的结构与工作原理

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废气涡轮增压器的结构与工作原理

发布日期:2019-07-02 作者: 点击:

废气涡轮由蜗壳、喷嘴环和工作叶轮等组成。喷嘴环由喷嘴内环、外环和喷嘴叶片等组成。喷嘴叶片形成的通道从进口到出口成收缩状。工作叶轮由转盘和叶轮组成,在转盘外缘固定有工作叶片。一个喷嘴环与相邻的工作叶轮组成一个“级”,仅有一个级的涡轮称单级涡轮,绝大多数增压器采用单级涡轮。

汽车涡轮增压器的工作原理如下图所示。柴油机工作时,废气通过排气管,以一定的压力和温度流入喷嘴环,由于喷嘴环的通道面积逐渐减小,所以喷嘴环内废气的流速增高。从喷嘴出来的高速废气进入叶轮叶片中的流道,气流被迫转弯。由于离心力的作用,气流压向叶片凹面,使叶片凹凸面产生压力差,作用在所有叶片上压力差的合力对转轴产生冲击力矩,使叶轮沿该力矩的方向旋转,随后从叶轮流出的废气经涡轮中心从排气口排出。

压气机主要由进气道、工作叶轮、扩压机和蜗壳等组成。压气机与废气涡轮同轴,由废气涡轮带动,使工作涡轮高速旋转。工作涡轮是压气机的主要部件,通常它由前弯的导风轮和半开式工作轮组成,两部分分别装在转轴上。在工作轮上沿径向布置着直叶片,各叶片间形成扩张型的气流通道。由于工作轮的旋转使进气因离心力的作用而受到压缩,被抛向工作轮的外缘使空气的压力、温度和速度均升高。空气流经扩压作用将空气的动能转化成压力能,在排气蜗壳中,空气的动能逐渐转化成压力能。这样通过压气机使柴油机的进气密度得到显著提高。


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