渦輪增壓器實際上是一種空氣壓縮機，通過壓縮空氣來增加進氣量。它是利用發(fā)動機排出的廢氣慣性沖力來推動渦輪室內(nèi)的渦輪，渦輪又帶動同軸的葉輪，葉輪壓送由空氣濾清器管道送來的空氣，使之增壓進入氣缸。當發(fā)動機轉速增大，廢氣排出速度與渦輪轉速也同步增加，葉輪就壓縮更多的空氣進入氣缸，空氣的壓力和密度增大可以燃燒更多的燃料，相應增加燃料量和調整發(fā)動機的轉速，就可以增加發(fā)動機的輸出功率了。

　　渦輪增壓器的結構及工作原理

　　車用渦輪增壓器由離心式壓氣機和徑流式渦輪機及中間體三部分組成。增壓器軸通過兩個浮動軸承支承在中間體內(nèi)。中間體內(nèi)有潤滑和冷卻軸承的油道，還有防止機油漏入壓氣機或渦輪機中的密封裝置等。

　　1、離心式壓氣機

　　離心式壓氣機由進氣道、壓氣機葉輪、無葉式擴壓管及壓氣機蝸殼等組成。葉輪包括葉片和輪轂，并由增壓器軸帶動旋轉。當壓氣機旋轉時，空氣經(jīng)進氣道進入壓氣機葉輪，并在離心力的作用下沿著壓氣機葉片之間形成的流道，從葉輪中心流向葉輪的周邊。空氣從旋轉的葉輪獲得能量，使其流速、壓力和溫度均有較大的增高，然后進入葉片式擴壓管。擴壓管為漸擴形流道，空氣流過擴壓管時減速增壓，溫度也有所升高。即在擴壓管中，空氣所具有的大部分動能轉變?yōu)閴毫δ堋?/p>

　　擴壓管分葉片式和無葉式兩種。無葉式擴壓管實際上是由蝸殼和中間體側壁所形成的環(huán)形空間。無葉式擴壓管構造簡單，工況變化對壓氣機效率的影響很小，適于車用增壓器。葉片式擴壓管是由相鄰葉片構成的流道，其擴壓比大，效率高，但結構復雜，工況變化對壓氣機效率有較大的影響。蝸殼的作用是收集從擴壓管流出的空氣，并將其引向壓氣機出口。空氣在蝸殼中繼續(xù)減速增壓，完成其由動能向壓力能轉變的過程。壓氣機葉輪由鋁合金精密鑄造，蝸殼也用鋁合金鑄造。

　　2、徑流式渦輪機

　　渦輪機是將發(fā)動機排氣的能量轉變?yōu)?a href="http://www.asorrir.com/v/tag/1472/" target="_blank">機械功的裝置。徑流式渦輪機由蝸殼、噴管、葉輪和出氣道等組成。蝸殼4的進口與發(fā)動機排氣管相連，發(fā)動機排氣經(jīng)蝸殼引導進入葉片式噴管。噴管是由相鄰葉片構成的漸縮形流道。排氣流過噴管時降壓、降溫、增速、膨脹，使排氣的壓力能轉變?yōu)閯幽堋Ｓ蓢姽芰鞒龅母咚贇饬鳑_擊葉輪，并在葉片所形成的流道中繼續(xù)膨脹作功，推動葉輪旋轉。渦輪機葉輪經(jīng)常在900℃高溫的排氣沖擊下工作，并承受巨大的離心力作用，所以采用鎳基耐熱合金鋼或陶瓷材料制造。用質量輕并且耐熱的陶瓷材料可使渦輪機葉輪的質量大約減小2/3，渦輪增壓加速滯后的問題也在很大程度上得到改善。噴管葉片用耐熱和抗腐蝕的合金鋼鑄造或機械加工成形。蝸殼用耐熱合金鑄鐵鑄造，內(nèi)表面應該光潔，以減少氣體流動損失。

　　3、轉子

　　渦輪機葉輪、壓氣機葉輪和密封套等零件安裝在增壓器軸上，構成渦輪增壓器轉子。轉子以超過100000r/min，最高可達200000r/min的轉速旋轉，因此，轉子的平衡是非常重要的。增壓器軸在工作中承受彎曲和扭轉交變應力，一般用韌性好、強度高的合金鋼40Cr或18CrNiWA制造。

　　4、增壓器軸承

　　增壓器軸承的結構是車用渦輪增壓器可靠性的關鍵之一。現(xiàn)代車用渦輪增壓器都采用浮動軸承。浮動軸承實際上是套在軸上的圓環(huán)。圓環(huán)與軸以及圓環(huán)與軸承座之間都有間隙，形成雙層油膜。圓環(huán)浮在軸與軸承座之間。一般內(nèi)層間隙為0.05mm左右，外層間隙大約為0.1mm。軸承壁厚約3～4.5mm，用錫鉛青銅合金制造，軸承表面鍍一層厚度約為0.005～0.008mm的鉛錫合金或金屬銦。在增壓器工作時，軸承在軸與軸承座中間轉動。

　　增壓器工作時產(chǎn)生軸向推力，由設置在壓氣機一側的推力軸承承受。為了減少摩擦，在整體式推力軸承兩端的止推面上各加工有四個布油槽；在軸承上還加工有進油孔，以保證止推面的潤滑和冷卻。