【简介：】涡轮增压器的介绍：涡轮增压器实际上是一种空气压缩机，通过压缩空气来增加进气量。它是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮，叶轮压送由空气
涡轮增压器的介绍：涡轮增压器实际上是一种空气压缩机，通过压缩空气来增加进气量。它是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮，叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气，使之增压进入气缸。当发动机转速增快，废气排出速度与涡轮转速也同步增快，叶轮就压缩更多的空气进入气缸，空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料，相应增加燃料量和调整发动机的转速，就可以增加发动机的输出功率了。参加竞赛的跑车一般在发动机上装有涡轮增压器，以使汽车迸发出更大的功率。发动机是靠燃料在气缸内燃烧来产生功率的，输入的燃料量受到吸入气缸内空气量的限制，所产生的功率也会受到限制，如果发动机的运行性能已处于最佳状态，再增加输出功率只能通过压缩更多的空气进入气缸来增加燃料量，提高燃烧做功能力。在目前的技术条件下，涡轮增压器是唯一能使发动机在工作效率不变的情况下增加输出功率的机械装置。 涡轮增压器的最大优点是能在不加大发动机排量就能较大幅度地提高发动机的功率及扭力，一般而言，加装增压器后的发动机的功率及扭矩要增大20％~30％。 首先说说涡轮增压器的大概结构原理，废气涡轮增压器主要由泵轮和涡轮组成，当然还有其他一些控制元件。泵轮和涡轮由一根轴相连，也就是转子，发动机排出的废气驱动泵轮，泵轮带动涡轮旋转，涡轮转动后给进气系统增压。增压器安装在发动机的排气一侧，所以增压器的工作温度很高，而且增压器在工作时转子的转速非常高，可达到每分钟十几万转。涡轮增压器大都用在柴油发动机上，现在一些汽油发动机也采用涡轮增压器，但是要求很多的改进。 在最近30年时间里，涡轮增压器已经普及到许多类型的汽车上，它弥补了一些自然吸气式发动机的先天不足，使发动机在不改变排气量的情况下可以提高输出功率10%。 涡轮增压器是配套于内燃机的产品，设备比较简单，很快出现了饱和，发展遇到困难。解困的途径，就是要开发新用途，扩大应用领域。现将涡轮增压器方面的点子归纳了一下发来，供参考：1、 车辆改造，改造的涡轮增压器，使汽车节能背景：该点子对厂家的好处是：增加涡轮增压器达到销售量。对用户的好处是：使车辆节能。内容：关于内燃机节能问题，以前石油资源的廉价，内燃机尾气余压能的利用，主要是来增加发动机功率。现石油资源缺乏，节能就显得很突出，人们就自然联想到把内燃机尾气剩余动能，直接作用在发动机动力上面来提高内燃机的效率。内燃机尾气的压强有3~5公斤/平方厘米。如果将这些能量有效的回收，热效率理论可再增加一倍，其效益是不言而语的。该点子主要有两种方案，（1）、是在汽油发动机尾气中安装（改造的涡轮增压器），连接动力系统，使之节能。（2）、是在汽油发动机尾气中安装（改造的涡轮增压器），带动发电机，在配合汽车的电力系统改造。使该汽车有双动力的特点。改造后的汽车，可节能30%。 2、内燃排气能量回收利用机属于：一种提高内燃机热效率的装置，尤其是利用内燃机排气的‘余压’和‘余热’能量，该装置可将这部分能量有效的回收，从而起到提高内燃机热效率、节省燃料的作用。内容：为了使内燃机尾气能量更有效的回收，是将内燃机排除废气中的余压和余热能量，加一套装置，将其再利用。本设计，解决其问题，采取的技术方案是：在现有的内燃机的排气管后，增加一套装置。该装置主要部件是有：‘两套半’‘涡轮增压器’组成。后附加的设备，用来回收内燃机尾气排出的余压和余热能量。该装置主要是利用了通常的涡轮增压器的技术，另加换热器和冷却器，并几套运行设计。由此能回收了内燃机尾气的能量，也有增压提高功率的作用，从而起到了节省燃油的目的。3、单缸柴油机，尾气能量回收机属于：一种尾气能量回收技术。内容：主要针对小柴油机应用的。如单缸小马力柴油机。主要解决的技术问题，现涡轮增压器都是针对大马力的，单缸柴油机脉冲间隔时间长，影响涡轮机效率，现市场中我还没有见到单缸小马力柴油机用增压器。而我国数量最多的就是小马力柴油机。 本人设计的这种机（可称为涡轮节能器）。用给配套50多马力的涡轮增压器为基础，经过巧妙的设计改动，可以应用到15马力的小柴油机上面，该机成本比原来的涡轮增压器成本偏低。效率可提高1/3（燃气轮机效率提高，不是小难题）。发动机节能可达到1/4~1/6，还可省去消音器。是一个很好的发明，市场潜力很大。4、涡轮循环增效器，属于：为解决单缸柴油机脉冲，更好的利用尾气能量的设备。背景：涡轮增压器的气轮机是一级燃气轮机，效率较低。而单缸发动机排的尾气，也是脉冲的。很多时候，排气还有一定的余压能。本装置，就是为了，提高这部分的效率而设计的。主要用于，涡轮增压器，消音器（降低排气压力）等。技术提示：增加一个简单的气体循环装置，可以把有压力的气体，部分返回循环利用。5、分体式涡轮增压器发动机涡轮增压器设计以前考虑主要是：增加发动机的功率。该机械还有其缺点是在加速的时候，出现滞后现象（就好象使不上劲一样）。内容：该机械可以最大化的利用尾气的动能，作用于发动机的功率上面起到节能的效果。且解决了有涡轮增压器的发动机，在加速的时候，出现滞后问题。而这种涡轮增压器，在汽油机上也可以使用。可以烧几种型号的汽油，或烧天然气。6、汽油发动机，涡轮增压器节能的点子汽车安装涡轮增压器，使汽车节能。该点子可以增加涡轮增压器的销售量。涡轮增压器其产品，是针对柴油机的，主要的作用是为了增加功率，而不是节能。而汽油内燃机，安装涡轮增压器，由于压缩比的限制，压力高容易产生早燃，而不适合安装。汽油内燃机的效率，低于柴油机，但是很多地方还需要汽油内燃机，尤其是天然气汽车，需要用汽油内燃机改造才行。现在石油价格飙升，节能是社会急需的金技术。本点子，就是将汽油内燃机，安装一台涡轮增压器，再对发动机进行换几元钱零件的改造，就可以使汽油内燃机节能10%左右，功率还有所增加。同样该点子也适合天然气汽车，除节能外，还可使天然气汽车恢复到烧汽油时的功率。该技术适合新发动机，也适合对现运行的汽车改造。这是一个巨大的效益空间。7、利用涡轮增压器开发小型煤电装置小型热电，现主要是柴油机为主。煤电小型化，是技术难题。用涡轮增压器改造，就可以开发成小型煤电机组。思路是现在美国和日本，用天然气的小型燃气轮机发电技术的延伸，主要的改变有两种：（1）、用细煤粉方法，解决除掉除灰问题。（2）、用颗粒煤，也是解决除掉灰粒问题。（3）、用煤气，也是解决除灰问题，更容易一些。还有其他等方法。利用涡轮增压器开发的两项小煤电装置。小煤热电是发电技术的一个难题。笔者也对这个问题研究多年。可成熟的推出用涡轮增压器为主要设备的两种小型煤电设计，主要的内容是：发电功率几千瓦到1千千瓦，热效率15%左右。该煤气发动机，热效率可到25%左右。以后发展可到40%。现在煤热电站，一般的只有30%，因此要比现热电厂效率不低。另外小的煤电，余热利方便，如北方采暖，大棚，供生活热水等。大型电站的集中供热，对分散用户，管道投资大，而小电站就比较灵活。适用范围：主要是分散的用热单位，如农村的大面积大棚，单个的楼房采暖，小城镇用热等。取代部分小锅炉，卖电的钱就可以抵消煤钱。因投资少，可快速发展起来。该技术在其它方面上的应用还有如，船舶动力，机车动力等。市场需求，理论是很大的。8、利用涡轮增压器开发燃煤发动机用煤直接开动汽车。并能改变涡轮增压器给柴油机当配套的地位，有可能取代现在的汽、柴油活塞发动机，成为汽车动力的主角。该技术并不复杂，主要问题是通顺的，也是前面技术的发展。成批量的生产成本和现有的内燃机差不多，甚至还低。热效率初期达到20%，发展可达40%。以煤代油是符合我们国情，政策也已明确了方向。现以煤代油技术路线主要有用煤生产甲醇、合成汽油等。这些方法的问题是：如按能量比，需要3~4吨煤代替一吨油（因为在生产中只能转化60%能量），还有生产过程中的能耗等。价格比需要6~8吨。经济上虽然还合算。但需要建很多大型装置，投资巨大，不是短时间可以做到的。如果用煤直接代替汽油，能量比只是2 ：1的关系，价格比也不到3吨，其效益空间巨大。如一辆汽车每天用100元的油料费用，而用煤至多25元就够了。中国现石油年用量是3亿吨，而煤炭年产量20亿吨，比第二的美国高一倍。 用煤开发动机，同上面的技术一样，要有部分的改进。也看不到破不了的技术难题。尤其适用于双动力发动机。如果能用煤粉就可以用其它的可燃粉，如柴草、秸杆粉，面粉等，就用玉米面粉来讲，也比用酒精效益好。柴草秸杆等，中国年有10亿多吨的资源量，可以利用的上亿吨。由此实施这一技术，更有利于使小汽车进入平常百姓家。9、代替小型燃气轮机扩大用途涡轮增压器企业，在生产涡轮增压器设备的基础上，经过小改动，就可以生产多种用途，气轮机。涡轮增压器，属于单极小型燃气轮机加单极离心压缩机。就该机是燃气轮机部分，由于是一级的，效率较低。如果能提高效率，还将有很大的应用空间。如可以代替小型，燃气轮机和蒸汽轮机等。关于提高效率：其方案有：A、串联：道理就好比是多级水泵一样。要串联，最简单实用的方法，就是两台涡轮增压器的，一台涡轮增压器气体出口接到另一台的入口，由此可以多台串联。该方法需要涡轮增压器改进的就是：客体的耐压等级要提高。方法可以，（A）、壳体的模具要新的。（B）、在原有的壳体加固改造，增加耐能力，可有很多中方法。B、机的结构进行改造。主要有：（A）、现有的技术拼凑，如：设计‘径流’两三级‘气轮机’。该机，外型也很象涡轮增压器。体积与也好比大一点的涡轮增压器。如叶片，可以是一次性浇注的，也可是机械加工的。该机械可以是离心或是向心的。也可以是，向心径流气轮机与涡轮增压器的结合，在涡轮增压器的外面加一级，气轮机的叶片。（B）、创新技术，这方面的内容很多，在这里主要是介绍我的一项专利发明技术：，名称为：“螺旋风帆式气轮机”专利号：.5。该机械的特点：利用了风车原理。外壳一涡轮增压器的外壳相似，没叶片，只有转子。转子叶轮的制造，可以一次浇注完成。有机构简单效率高的特点。很适合涡轮增压器的企业开发。另外还可以是这几种机械的结合，就会出现很多形式的，适合涡轮增压器企业生产的小型气轮机10、代替小型气轮机，用于减压阀门的回收能量。属于：涡轮增压器扩大用途。给企业节能的点子。背景，在工厂中，有很多的余压，现在强调节能减排，就要考虑对其回收。内容：也是压缩机、水泵等电动机械的反向。在工厂中要有很多这类的地方，气体减压，用的是减压阀门，其压力能白白的流失了。如果加一台气轮机带动发电机，就可以回收这部分压力能。利用涡轮增压器，改装的小型气轮机，在带动发电机，则很适用，该机械是有一定市场的。11、加热炉的节能回热风机属于：涡轮增压器扩大用途。给企业节能的点子。内容：工厂的加热炉，都需要风机，基本的是用电动机带动。但是加热炉，都有余热，如果利用该余热，采用热功动力机械（如燃气轮机组），就可以节约电能，但是燃气轮机组价钱很贵，如果采用现有的涡轮增压器，进行改造，就很有利用价值。加热炉与锅炉，是工业的基本装置，因此该机械的应用领域很广。12、换气节能空调机属于：涡轮增压器扩大用途。用于空调节能方面。背景：夏天的制冷，冬天 的采暖，需要空调，但是问题是，这些都需要封闭空间，不然，热冷能量就会流动到室外而损失能量。但是密闭代来的问题是，空气质量下降，二氧化碳含量高，有时会使人头晕，恶心等。 内容：为此本点子，设计了一个利用‘涡轮增压器’设备改造的换热空调。就可以在节能的基础上（甚至要比现在的空调还要节能），室内与室外的空气质量基本相同。13、空调器是利用涡轮增压器，改装的空调，不要冷剂，机构简单。是该行业的一个出路。可扩大销售量。14、代替小型蒸汽轮机在一些企业中，有很多的压力蒸汽，但是蒸气轮机的价格比较高，又不普及，故这些蒸气压力往往被减压而浪费了。如果用涡轮增压器来代替小型汽轮机，由于成本低，就会很方便的利用，更容易普及。15、导弹发动机.属于：该点子是为涡轮增压器扩大用途的方法。内容：涡轮增压器是属于简单的燃气轮机机组。燃气轮机在飞机上有很好的应用。但是把涡轮增压器用于飞机上，其问题是，效率低。但如用于巡航导弹方面，在某种型号的巡航导弹型号方面，就很实用。在战争中的武器，很多地方需要的是数量上的优势，也就是要求武器的成本。而涡轮增压器改装的发动机，由于其廉价，成本低，就会有很好的市场前景。且我认为：在我国可以发展导弹运输。这种运输方式，在很多地方（如特快专递等方面，很适用）。16、航空发动机属于：为涡轮增压器扩大用途。内容：涡轮增压器是属于简单的燃气轮机。燃气轮机在飞机上有很好的应用。但是涡轮增压器，是效率低机械。如果在次方面提高效率，本点子要点：可采用串联与并联等方法。该发电机形式，可以是喷气式的，也可以螺旋浆式的。军民用都可。具体我可提供设计方案。
