九乡新闻网青冈天气:废气的能量
来源：百度文库 编辑：九乡新闻网 时间：2024/05/01 22:21:31
废气的能量
发动机在燃烧后的混合气体叫做废气，不过这个废气其实其实还是蕴藏很大能量的。正常发动全负荷工作时的排气温度大概在750-900摄氏度。排气压力视乎发动机的工作状态而定，但往往具有数倍的的大气压力值。这些废气在排气门打开的瞬间，流速可以达到500-700m/s，这个动能是相当大的，不利用可就浪费了。
涡轮增压器 原理很简单 工艺极复杂
由于废气具备的能量依然很大，不用可就浪费了。因此工程师想到了利用废气的动能，就好比水电站利用水的冲击力一样，利用废气推动增压器产生增压效果，因而得名废气涡轮增压。
涡轮增压器的核心部件就是涡轮和压气机叶轮，这两者是通过转轴连接在一块的。涡轮增压器的工作很简单，高压废气冲击涡轮使其高速旋转，同时也就带动了叶轮高速转动,叶轮就能高速压缩空气了。这个转速非常高，现在车用涡轮增压的转速在12-20万转之间。
涡轮的作用是将废气的动能转化为转轴的高速旋转，叶轮的作用是对空气进行压缩，因此两者的形状是完全不同的的，气流的运动方向也完全不一致。由于涡轮承受的是发动机高温高压的废气，所以对材料的要求极高。
涡轮增压器的优势
涡轮增压器的动力来源于高温高压废气，因此不会额外消耗发动机自身功率，这和机械增压器会消耗发动机7%功率的情况是完全不一样的。此外，涡轮增压器直接连接在排气管上，结构紧凑。
“压力越大，动力越大”这是涡轮增压的真实写照。上篇我们提到过的机械增压器增压值一般在0.5bar以下（以后数据都以bar为单位），并且随着转速的提升消耗发动机的功率也越多。但涡轮增压完全没有这样的缺点，反而会因为转速的上升而更具威力。因为随着发动机转速的升高，排气压力也会越来越大，冲击涡轮的力量也更大，整个转子的转速将会快速上升，压气叶轮也能高速转动起来。
涡轮增压则很容易超过1bar的增压值，例如高尔夫R能达到1.3。不少改装车经过缸体强化和电脑调教之后也能够轻易实现1.5的高增压值，例如十代翼豹STI原厂增压值0.9，调整发动机电脑后能够轻易达到1.5。不过我们一般购买的家用非性能车，例如家用的高尔夫1.4T，君威2.0T，增压值都远低于1，一般在0.3-0.5之间，这样可以平衡性能、油耗和发动机的寿命。从中看出，涡轮增压比机械增压的增压值高得多，相应而获得的发动机功率提升也更大。