背景知識：渦輪增壓器利用發(fā)動機(jī)排出的廢氣慣性沖力來推動渦輪，渦輪又帶動同軸的葉輪，給進(jìn)氣增壓，從而提高汽車功率。超級增壓器是一個用來給內(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滑主要取決于主機(jī)的潤滑油系統(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)子由兩個滑動軸承支撐，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)軸承被用來進(jìn)行軸向定位和承受軸向推力。滑油系統(tǒng)通過供給管路（1,3和5.1）向壓氣機(jī)側(cè)的定位軸承提供滑油潤滑，通過管路（1,3和5.2）向渦輪側(cè)的滑動軸承提供滑油潤滑，同時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渡配合。整個轉(zhuǎn)子的平衡設(shè)計(jì)上經(jīng)過十分精確的計(jì)算，使得高速工況時的運(yùn)行也變得非?？煽?。

中期的飛機(jī)安裝了GE的廢氣渦輪增壓器，但是這時候的早期B系列增壓有很多毛病，渦輪會爆炸或者起火，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，但是性能過于拙劣，最終還是沒有進(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)動機(jī)所使用，而中小型柴油發(fā)動機(jī)則主要采用徑流式渦輪增壓器的方式。近年來徑流式渦輪增壓器也有向大型化發(fā)展的趨勢。對于軸流式增壓器，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)動機(jī)共用。在發(fā)動機(jī)低速時，電機(jī)啟動驅(qū)動壓氣機(jī)，電池中儲存的電能轉(zhuǎn)化為壓氣機(jī)的動能，可以改善發(fā)動機(jī)的加速性和低速轉(zhuǎn)矩問題。當(dāng)發(fā)動機(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，電機(jī)就可以關(guān)閉或脫開。當(dāng)發(fā)動機(jī)在高速大負(fù)荷工況時，電控單元發(fā)出控制信號起動發(fā)電機(jī)，回收渦輪能量中的一部分，通過發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能儲存在蓄電池中心。電輔助技術(shù)改善了發(fā)動機(jī)的低速轉(zhuǎn)矩和渦輪遲滯問題，降低了燃油消耗率，擴(kuò)大了發(fā)動機(jī)的、經(jīng)濟(jì)區(qū)域。但由于輔助電機(jī)加人使得轉(zhuǎn)動慣量增加，對電機(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，密封空氣通過空氣管路（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，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，通過節(jié)流孔（5）向相關(guān)閥件進(jìn)行供氣量的調(diào)整。

對于廢氣渦輪增壓器而言，渦輪先由廢氣進(jìn)行驅(qū)動，隨后帶動另一側(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力與線性輸出無法兼顧，所以各渦輪制造廠無不想盡辦法設(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)，從原理來分，主要有兩類，一種是通過廢氣帶動渦輪實(shí)現(xiàn)進(jìn)氣增壓的渦輪增壓技術(shù)；另一種則是通過曲軸帶動增壓器來實(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)動機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)中采用兩個相互獨(dú)立的渦輪增壓器，實(shí)現(xiàn)增壓器與發(fā)動機(jī)在更大工況范圍的良好匹配的一種技術(shù)。由一大一小兩個渦輪增壓器串聯(lián)搭配而成，在發(fā)動機(jī)低速時，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)動機(jī)的低速轉(zhuǎn)矩和渦輪遲滯。當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速較高時，質(zhì)量大的渦輪增壓器開始介人，提高進(jìn)氣量，保證發(fā)動機(jī)的動力輸出。

比如一臺2.0升渦輪增壓發(fā)動機(jī)，在你輕踩油門起步的時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)動增壓器了。因?yàn)檫@時候?qū)恿Φ男枨笊?，不增壓也能滿足需求，所以發(fā)動機(jī)控制電腦就不會讓增壓器，這時候發(fā)動機(jī)就相當(dāng)于一臺自然吸氣發(fā)動機(jī)。如果你保持1擋穩(wěn)著踩油門，那么發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到3000轉(zhuǎn)增壓器也不會啟動。

但是，由于發(fā)動機(jī)的功率是分配和驅(qū)動的，因此發(fā)動機(jī)上的負(fù)載自然會增加，并會發(fā)生損耗。此外，當(dāng)發(fā)動機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時，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)動機(jī)，馬自達(dá)3的skyactiv-x也是一個增壓器。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)對汽車發(fā)動機(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個滑動軸承引導(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完全浮動的浮動軸承，這樣的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)是形式簡單，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保證：1，發(fā)動機(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重要原因。當(dāng)柴油機(jī)運(yùn)行時燃燒產(chǎn)生的廢渣可能聚集在噴嘴環(huán)的葉片或渦輪機(jī)上，而污垢的長期累積和運(yùn)行性能的逐漸惡化可能會導(dǎo)致壓氣機(jī)喘振或引發(fā)葉輪葉片的強(qiáng)烈振動。日常管理中，渦輪增壓器需要定期清潔，污垢發(fā)生時可通過進(jìn)氣壓力上升、廢氣溫度升高等指標(biāo)來指示。故此，為有效減少喘振的發(fā)生，在對增壓器的維護(hù)保養(yǎng)中應(yīng)注意做好對設(shè)備的清洗。

先來說電動廢氣渦輪增壓器，渦輪增壓器這個東西會因?yàn)樽陨淼某叽鐜硗耆煌氖褂眯Ч?，對于一般的民用車來說，渦輪是彌補(bǔ)小排量發(fā)動機(jī)的動力輸出響應(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，簡言之就是由引擎的排廢氣推動增壓器的渦輪機(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)量動態(tài)軸承中心部分，與OEM渦輪增壓器非常相似。