涡轮增压是利用往复式内燃机排气能量驱动压气机、向发动机提供压缩空气的增压技术,作用是提升内燃机的马力输出。实现这一过程的装置称为涡轮增压器,由离心式压气机与涡轮组合而成。
涡轮增压器与燃气轮机的主要区别在于,涡轮增压器本身不设燃烧室及相应系统。其涡轮所利用的能量来自内燃机排气,压气机提供的压缩空气则作为内燃机的充量。
涡轮增压器的能量传递过程依次涉及发动机排气、涡轮、共同转轴及压气机。发动机排出的气体驱动涡轮旋转,涡轮通过同一根转轴带动压气机叶轮转动,压气机再将压缩空气提供给发动机。
这一结构把排气侧的涡轮与进气侧的压气机连接起来:涡轮负责利用排气能量,压气机负责提供压缩空气,两者通过转轴共同工作。
压气机叶轮与涡轮装配在同一根转轴上,构成转子。安装在同一转子轴上并随之转动的部件,还包括密封件及承推片等。转子是涡轮增压器的关键部件,连接涡轮与压气机的旋转运动。
涡轮增压器还包括正常运转所需的轴承装置、润滑与冷却系统,以及密封与隔热装置。这些装置与转子共同组成增压器的运转系统。固定件则包括压气机壳、中间壳和涡轮壳等,与内部旋转部件构成完整机组。
按照涡轮类型,涡轮增压器可分为径流式涡轮增压器和轴流式涡轮增压器等。两者属于涡轮结构分类,其共同用途都是利用内燃机排气能量,驱动压气机向发动机提供压缩空气。
涡轮增压应用于往复式内燃机的增压系统。在汽车发动机中,它承担进气增压的作用,以提升发动机的马力输出为功能目标。