背景知識(shí)：渦輪增壓器利用發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣慣性沖力來(lái)推動(dòng)渦輪，渦輪又帶動(dòng)同軸的葉輪，給進(jìn)氣增壓，從而提高汽車功率。超級(jí)增壓器是一個(gè)用來(lái)給內(nèi)燃機(jī)增加進(jìn)氣的空氣壓縮機(jī)。

渦輪增壓器的軸承潤(rùn)滑主要取決于主機(jī)的潤(rùn)滑油系統(tǒng)。圖1.2為二沖程渦輪增壓器的滑油系統(tǒng)。如圖所示，增壓器轉(zhuǎn)子由兩個(gè)滑動(dòng)軸承支撐，固定于壓氣機(jī)葉輪和渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子間的軸承殼體（5）上。壓氣機(jī)側(cè)軸承被用來(lái)進(jìn)行軸向定位和承受軸向推力?；拖到y(tǒng)通過(guò)供給管路（1,3和5.1）向壓氣機(jī)側(cè)的定位軸承提供滑油潤(rùn)滑，通過(guò)管路（1,3和5.2）向渦輪側(cè)的滑動(dòng)軸承提供滑油潤(rùn)滑，同時(shí)滑油也被用于軸承冷卻。

如圖2.1所示，從增壓器整體結(jié)構(gòu)看，其轉(zhuǎn)子是由廢氣渦輪和離心式壓氣機(jī)的葉輪安裝在同一根軸的兩端所構(gòu)成的。為了保證良好的平衡，增壓器的渦輪軸和廢氣渦輪之間一般通過(guò)摩擦焊進(jìn)行整體焊接，壓氣機(jī)的葉輪與渦輪軸間采用過(guò)渡配合。整個(gè)轉(zhuǎn)子的平衡設(shè)計(jì)上經(jīng)過(guò)十分精確的計(jì)算，使得高速工況時(shí)的運(yùn)行也變得非常可靠。

中期的飛機(jī)安裝了GE的廢氣渦輪增壓器，但是這時(shí)候的早期B系列增壓有很多毛病，渦輪會(huì)爆炸或者起火，結(jié)果的YFM-1只好把渦輪又拆掉了。這種飛機(jī)設(shè)計(jì)思路很新奇，一種飛行的防空炮塔，但是性能過(guò)于拙劣，最終還是沒(méi)有進(jìn)行下去。

廢氣渦輪包括軸流式渦輪機(jī)和徑流式渦輪。在軸流式渦輪機(jī)中，廢氣在渦輪葉片中的流動(dòng)方向是和渦輪機(jī)軸平行的。而在徑流式渦輪機(jī)中，渦輪葉片中的廢氣流動(dòng)方向是從渦輪機(jī)的外部流向中心。軸流式增壓器一般為大中型船用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)所使用，而中小型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)則主要采用徑流式渦輪增壓器的方式。近年來(lái)徑流式渦輪增壓器也有向大型化發(fā)展的趨勢(shì)。對(duì)于軸流式增壓器，其廢氣渦輪包括渦輪和進(jìn)、排氣箱等。此外，渦輪的進(jìn)、排氣箱箱體內(nèi)部采用水為冷卻劑。軸承裝在增壓器同軸的兩端，形成轉(zhuǎn)子。氣封和油封的形成可有效地阻止燃?xì)夂陀蜌庑孤丁?/p>

其中，電控單元和電池可與發(fā)動(dòng)機(jī)共用。在發(fā)動(dòng)機(jī)低速時(shí)，電機(jī)啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)壓氣機(jī)，電池中儲(chǔ)存的電能轉(zhuǎn)化為壓氣機(jī)的動(dòng)能，可以改善發(fā)動(dòng)機(jī)的加速性和低速轉(zhuǎn)矩問(wèn)題。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升到一定程度，壓氣機(jī)能夠提供足夠的空氣時(shí)，電機(jī)就可以關(guān)閉或脫開。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在高速大負(fù)荷工況時(shí)，電控單元發(fā)出控制信號(hào)起動(dòng)發(fā)電機(jī)，回收渦輪能量中的一部分，通過(guò)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能儲(chǔ)存在蓄電池中心。電輔助技術(shù)改善了發(fā)動(dòng)機(jī)的低速轉(zhuǎn)矩和渦輪遲滯問(wèn)題，降低了燃油消耗率，擴(kuò)大了發(fā)動(dòng)機(jī)的、經(jīng)濟(jì)區(qū)域。但由于輔助電機(jī)加人使得轉(zhuǎn)動(dòng)慣量增加，對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)和增壓器軸提出了很高的要求。

圖1.3為二沖程柴油機(jī)渦輪增壓器的密封空氣系統(tǒng)。如圖所示，當(dāng)密封空氣系統(tǒng)時(shí)，密封空氣通過(guò)空氣管路（4）向渦輪側(cè)空間供氣，空氣應(yīng)從增壓空冷器的下游（2）排出。當(dāng)密封空氣從空冷器或輔風(fēng)機(jī)排出時(shí)，應(yīng)注意選擇恰當(dāng)?shù)呐艢恻c(diǎn)以防止積灰或凝水，一般將其設(shè)置在增壓空氣管路（3）的上方。此外，密封空氣也通過(guò)管路向渦輪增壓器供氣，并依據(jù)增壓器的相應(yīng)尺寸，通過(guò)節(jié)流孔（5）向相關(guān)閥件進(jìn)行供氣量的調(diào)整。

對(duì)于廢氣渦輪增壓器而言，渦輪先由廢氣進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，隨后帶動(dòng)另一側(cè)的壓氣機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)?？諝獗粔簹鈾C(jī)吸入后進(jìn)行壓縮，然后流入空冷器進(jìn)行冷卻，經(jīng)冷卻后的空氣進(jìn)入掃氣箱，壓氣機(jī)側(cè)背壓即掃氣總管的壓力。

因?yàn)榇篑R力與線性輸出無(wú)法兼顧，所以各渦輪制造廠無(wú)不想盡辦法設(shè)計(jì)更線性的渦輪增壓器，所以才可見到許多專用制品，例如——

提起增壓技術(shù)，從原理來(lái)分，主要有兩類，一種是通過(guò)廢氣帶動(dòng)渦輪實(shí)現(xiàn)進(jìn)氣增壓的渦輪增壓技術(shù)；另一種則是通過(guò)曲軸帶動(dòng)增壓器來(lái)實(shí)現(xiàn)給進(jìn)氣增壓的機(jī)械增壓技術(shù)。

渦輪增壓技術(shù)，就是在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)中采用兩個(gè)相互獨(dú)立的渦輪增壓器，實(shí)現(xiàn)增壓器與發(fā)動(dòng)機(jī)在更大工況范圍的良好匹配的一種技術(shù)。由一大一小兩個(gè)渦輪增壓器串聯(lián)搭配而成，在發(fā)動(dòng)機(jī)低速時(shí)，只需要質(zhì)量小的渦輪增壓器，就可以產(chǎn)生足夠的進(jìn)氣壓力改善發(fā)動(dòng)機(jī)的低速轉(zhuǎn)矩和渦輪遲滯。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較高時(shí)，質(zhì)量大的渦輪增壓器開始介人，提高進(jìn)氣量，保證發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出。

比如一臺(tái)2.0升渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，在你輕踩油門起步的時(shí)候增壓器的廢氣旁通閥是打開的，廢氣都直接排走，不去驅(qū)動(dòng)增壓器了。因?yàn)檫@時(shí)候?qū)?dòng)力的需求少，不增壓也能滿足需求，所以發(fā)動(dòng)機(jī)控制電腦就不會(huì)讓增壓器，這時(shí)候發(fā)動(dòng)機(jī)就相當(dāng)于一臺(tái)自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)。如果你保持1擋穩(wěn)著踩油門，那么發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到3000轉(zhuǎn)增壓器也不會(huì)啟動(dòng)。

但是，由于發(fā)動(dòng)機(jī)的功率是分配和驅(qū)動(dòng)的，因此發(fā)動(dòng)機(jī)上的負(fù)載自然會(huì)增加，并會(huì)發(fā)生損耗。此外，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，渦輪增壓器上的負(fù)載變重，因此不可能獲得與渦輪增壓器相同的功率。

馬自達(dá)也有渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，馬自達(dá)3的skyactiv-x也是一個(gè)增壓器。稀薄燃燒在理論空燃比下進(jìn)行并且獲得了燃料效率。增壓器確實(shí)對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)非常有用，但也有缺點(diǎn)。

高壓SCR系統(tǒng)主要安裝于柴油機(jī)渦輪/增壓器之前，以充分提高SCR反應(yīng)溫度。該種SCR系統(tǒng)布局緊湊，廢氣能量利用率高，但其對(duì)柴油機(jī)和渦輪/增壓器的性能影響較大，主要應(yīng)用于燃用高硫重油的低速二沖程柴油機(jī)。

渦輪增壓器轉(zhuǎn)子在徑向方向上通過(guò)布置在軸承殼體中的渦輪機(jī)葉輪和壓縮機(jī)葉輪之間的2個(gè)滑動(dòng)軸承引導(dǎo)。轉(zhuǎn)子整體的設(shè)計(jì)上采用內(nèi)支承，即在兩葉輪之間放置一對(duì)完全浮動(dòng)的浮動(dòng)軸承，這樣的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)是形式簡(jiǎn)單，軸頸尺寸小、轉(zhuǎn)子的重量輕、剛性好、易清潔等。

在柴油機(jī)TierIII模式下，蒸發(fā)/混合器和SCR反應(yīng)器的存在，使得廢氣集管與渦輪/增壓器間存在熱延遲現(xiàn)象，其熱延遲程度主要取決于SCR反應(yīng)器的尺寸及催化劑的熱容。這種熱延遲必然會(huì)影響柴油機(jī)、渦輪/增壓器的性能，需要引入輔助風(fēng)機(jī)，保證排氣管道內(nèi)狀態(tài)穩(wěn)定。

至于傳統(tǒng)的廢氣渦輪增壓器，這種固定A/R值的渦輪并不能同時(shí)保證：1，發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速/低功率工況下進(jìn)氣為正壓；2，退出循環(huán)后排氣背壓在可接受范圍內(nèi)。只有調(diào)節(jié)范圍足夠廣的VGT能做到這一點(diǎn)，無(wú)論循環(huán)還是循環(huán)，都能發(fā)揮其進(jìn)氣增壓的功能屬性。

氣流通道堵塞是導(dǎo)致增壓器喘振的一個(gè)重要原因。當(dāng)柴油機(jī)運(yùn)行時(shí)燃燒產(chǎn)生的廢渣可能聚集在噴嘴環(huán)的葉片或渦輪機(jī)上，而污垢的長(zhǎng)期累積和運(yùn)行性能的逐漸惡化可能會(huì)導(dǎo)致壓氣機(jī)喘振或引發(fā)葉輪葉片的強(qiáng)烈振動(dòng)。日常管理中，渦輪增壓器需要定期清潔，污垢發(fā)生時(shí)可通過(guò)進(jìn)氣壓力上升、廢氣溫度升高等指標(biāo)來(lái)指示。故此，為有效減少喘振的發(fā)生，在對(duì)增壓器的維護(hù)保養(yǎng)中應(yīng)注意做好對(duì)設(shè)備的清洗。

先來(lái)說(shuō)電動(dòng)廢氣渦輪增壓器，渦輪增壓器這個(gè)東西會(huì)因?yàn)樽陨淼某叽鐜?lái)完全不同的使用效果，對(duì)于一般的民用車來(lái)說(shuō)，渦輪是彌補(bǔ)小排量發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出響應(yīng)，所以一般都是用一顆小慣量渦輪，在低轉(zhuǎn)速就可以起壓，但是高速情況下受制于排量原因，還是無(wú)力。

與OEM渦輪增壓器一樣，新款Garrett蓋瑞特渦輪增壓器具有內(nèi)部廢氣門，但以更有效、限制更少的方式將排氣流量引入排氣系統(tǒng)。良好的廢氣旁通流量可以真正提高內(nèi)部廢氣門渦輪增壓器的功率和響應(yīng)。

渦輪增壓的原理，簡(jiǎn)言之就是由引擎的排廢氣推動(dòng)增壓器的渦輪機(jī)（排氣側(cè)），讓位在相反側(cè)的壓縮機(jī)（進(jìn)氣側(cè)）可吸入并制造高密度的壓縮空氣。

渦輪增壓套件使用蓋瑞特的反向旋轉(zhuǎn)輪來(lái)制造適合OEM部件的裝置。渦輪增壓器使用傳統(tǒng)的高質(zhì)量動(dòng)態(tài)軸承中心部分，與OEM渦輪增壓器非常相似。