由柴油機(jī)的排氣來驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī)，再由渦輪機(jī)帶動(dòng)壓氣機(jī)來壓縮進(jìn)氣量，提高進(jìn)氣壓力，獲得較大的充氣量，這一過程稱為廢氣渦輪增壓。

 

一、增壓器結(jié)構(gòu)

 

渦輪增壓系統(tǒng)除渦輪增壓器之外，還包括進(jìn)氣旁通閥、排氣旁通閥和排氣旁通閥控制裝置等。

 

1、渦輪

渦輪殼接到發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管道上，廢氣驅(qū)動(dòng)渦輪殼中的渦輪葉輪，渦輪葉輪帶動(dòng)同軸上的壓葉輪。越多的廢氣通過渦輪殼，渦輪葉輪就轉(zhuǎn)得越快，隨著渦輪轉(zhuǎn)速的增加，壓葉輪轉(zhuǎn)速也增加，這樣更多的空氣通過濾器后進(jìn)入壓殼。

2、壓氣機(jī)

轉(zhuǎn)速越快，吸進(jìn)去的空氣越多，空氣進(jìn)入壓殼后通過壓葉輪，擴(kuò)壓區(qū)使空氣壓力增大并壓入發(fā)動(dòng)機(jī)，這過程導(dǎo)致空氣溫度上升，有時(shí)超過200度。

壓氣機(jī)結(jié)構(gòu)圖

 

3、浮動(dòng)軸承

增壓器與發(fā)動(dòng)機(jī)使用同樣的機(jī)油，機(jī)油既作為潤(rùn)滑油又作為冷卻油，機(jī)油加壓后進(jìn)入中間殼，通過浮動(dòng)軸承和止推系統(tǒng)。 浮動(dòng)軸承可以自由浮動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，為了能正常工作，浮動(dòng)軸承與中間殼及軸間應(yīng)建立油膜。油臟、進(jìn)油孔堵塞將導(dǎo)致增壓器嚴(yán)重?fù)p壞。零件高速運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生熱量，同時(shí)渦輪端有熱量傳到中間殼中，機(jī)油可以將這些熱量帶走，從而降低中間殼溫度。

4、密封環(huán)

在增壓器渦端和壓端都有密封環(huán)，密封環(huán)的作用是有效密封以免廢氣和空氣進(jìn)入中間殼及防止漏油(機(jī)油向中間殼兩邊滲透)。

 5、轉(zhuǎn)子

主要由渦輪工作輪、壓氣機(jī)葉輪和公共軸所組成的旋轉(zhuǎn)部件。

 

渦輪增壓器結(jié)構(gòu)圖

 

二、渦輪增壓器的優(yōu)點(diǎn)

 

1、發(fā)動(dòng)機(jī)排氣驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī)葉輪，再帶動(dòng)與渦輪同軸的壓氣機(jī)葉輪，壓縮進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣或可燃混合氣。由于渦輪增壓器是利用發(fā)動(dòng)機(jī)本身的排氣能量來驅(qū)動(dòng)，不直接消耗發(fā)動(dòng)機(jī)的功率。如果采用增壓中冷，降低增空氣溫度、提高密度，可進(jìn)一步改善發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性。

2、由于廢氣渦輪增壓回收了部分能量，故增壓后發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性也有明顯提高，再加上相對(duì)減小了機(jī)械損失和散熱損失，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率和熱效率，使發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪增壓后燃油消耗率可降低5%-10%，同時(shí)提升排放指標(biāo)。

3、渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)海拔高度變化有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，因此裝有廢氣渦輪增壓柴油發(fā)動(dòng)機(jī)在高原地區(qū)具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

4、當(dāng)空氣被高比例壓縮后會(huì)產(chǎn)很高的生熱量，從而使空氣膨脹密度降低，而同時(shí)也會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過高造成損壞。為了得到更高的容積效率，需要在注入氣缸之前對(duì)高溫空氣進(jìn)行冷卻。這就需要加裝一個(gè)散熱器，原理類似于水箱散熱器，將高溫高壓空氣分散到許多細(xì)小的管道里，而管道外有常溫空氣高速流過，從而達(dá)到降溫目的（可以將氣體溫度從150℃降到50℃左右）。由于這個(gè)散熱器位于發(fā)動(dòng)機(jī)和渦輪增壓器之間，所以又稱作中央冷卻器，簡(jiǎn)稱中冷器。

5、明顯增加了柴油發(fā)動(dòng)機(jī)功率，功率增加，油耗降低。

6、減小質(zhì)量，縮小柴油發(fā)電機(jī)組整體外形尺寸，例如六缸機(jī)型被四缸所取代。

7、有利于降低有害氣體排放和噪聲，并提高柴油發(fā)電機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性。

渦輪增壓器剖面圖

三、正確使用及注意事項(xiàng)

 

1.CF級(jí)以上的增壓器機(jī)油。

2.啟動(dòng)和停機(jī)怠速1-3分鐘。

3.定期更換機(jī)油和濾芯。

4.定期清理空氣濾清器。

5.確保連接管路不漏氣。

6.新機(jī)啟用應(yīng)加注潤(rùn)滑油。

 

四、常見故障

1、軸卡死

（1）機(jī)油壓力偏低。

（2）冷啟動(dòng)突然加速。

（3）大負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)突然熄火。

（4）非增壓機(jī)油或機(jī)油變質(zhì)、過臟。

 

 

以上所有的數(shù)據(jù)均是基于柴油發(fā)電機(jī)組帶燃油泵、水泵、機(jī)油泵、空濾器和消聲器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)獲得的，但不帶有充電機(jī)、空壓機(jī)、風(fēng)扇、選用設(shè)備和驅(qū)動(dòng)件。
以上所有的數(shù)據(jù)都是基于ISO 3046標(biāo)準(zhǔn)參考的條件—海拔110m（361ft），大氣壓力100kPa（29.53inHg），進(jìn)氣溫度25℃ (77°F)，相對(duì)濕度30%，使用標(biāo)準(zhǔn)No.2號(hào)柴油或符合ASTM D975的柴油。