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渦輪增壓器殼體用什麼鋼材

發布時間:2023-04-20 08:52:40

⑴ 什麼是渦輪增壓技術

渦輪增壓(Turbocharger),是一種利用內燃機運作轉產生的廢氣驅動空氣壓縮機(Air-compressor)的技術。

市面上的渦輪增壓發動機是依靠渦輪增壓器來加大發動機進氣量的一種發動機,渦輪增壓器(Turbo)實際上就是一個空氣壓縮機。它是利用發動機排出的廢氣作為動力來推動渦輪室內的渦輪(位於排氣道內),渦輪又帶動同軸的葉輪(位於進氣道內),葉輪就壓縮由空氣濾清器管道送來的新鮮空氣,再送入氣缸。當發動機轉速加快,廢氣排出速度與渦輪轉速也同步加快,空氣壓縮程度就得以加大,發動機的進氣量就相應地得到增加,就可以增加發動機的輸出功率了。

渦輪增壓器(Turbocharger)的機構與工作原理

渦輪增壓由發動機的排出的廢氣驅動。渦輪由兩部分組成,一是新鮮空氣增壓端(壓縮泵輪)、另一部分為廢氣驅動端(廢氣渦輪),兩端各有一個葉輪,在同一軸上的兩邊渦輪之間還有一個泄壓觸發器(Wastegate)設在廢氣渦輪那邊,當壓縮渦輪壓力過大,壓力便會推動觸發器將廢氣渦輪的閥門打開,降低氣壓,以防止增壓過度。

渦輪輪軸的支承為軸套軸套里邊的軸承陪虧頌設計可以分為滾珠軸承和浮動軸承。渦輪增壓器葉輪的旋轉動力來自於廢氣。廢氣帶動渦輪,在渦輪的另一邊,葉片壓縮空氣。渦輪增壓器殼體為鎳、鉻和硅合金材料,軸為鉻和鉬合金材料。更重要的是,渦輪增壓器是在高溫、高速條件下工作的,為保證其正常工作,在渦輪增壓器中通入了機油和冷卻液,以保證有效的潤滑和冷卻,改善工作條件。

發動機排出的具有高溫和一定的壓力的廢氣進入增壓器中,推動軸的葉輪以每分鍾高達數萬甚至幾十萬轉的高速度旋轉,怠速時,葉輪轉速為12000轉/分,當全負荷時,葉輪轉速可超過135000轉/分,普通的軸承是無法承受如此高速而產生的高溫和磨損的,所以在渦輪增壓系統里邊機油的潤滑和冷卻作用至關重要。柴油發動機也有不少裝配渦輪增壓系統的,而且柴油發動機的最大增壓值普遍比汽油發動機的最大值高。也正是為了渦輪增壓器良好的散熱需要,一般裝有渦輪增壓器的車輛要求熄火前怠速運行片刻。

渦輪增壓與機械增壓的區別

渦輪增壓(Turbocharger)與機械增壓(Supercharger)是進氣增壓的兩種不同方式,主要的不同在於增壓器的驅動方式。最早的增壓器全部都是機械增壓,在剛發明時被稱超級增壓器(Supercharger),後來渦輪增壓發明之後為了區別兩者。起初渦輪增壓器被稱為Turbo Supercharger,機械增壓則被稱為Mechanical Supercharger,久而久之,兩者就分別被簡化為Turbocharger與Supercharger了。德國人由於德語的關系把機械增壓叫做Kompressor。

渦輪增壓器的A/R值

A/R值在改裝市場的渦輪增壓器銷售冊上常有標明,用以表達渦輪的特性,A是Area(面積)的意思,指的是葉片渦輪接受廢氣的側入口最窄處的橫截面積,R是Radius(半徑),指的是A(橫截面積)的中心點與渦輪本體中心點的距離,面積與兩中心點距離的比值,就是A/R值。

A/R值越小,表示入口相對較小而渦輪葉片的起動慣性低,流速相對高,低轉反應比較好,渦輪遲滯效應不明顯蘆鄭。反之,A/R值越大入口較大,葉片慣性高,低轉反應比較遲鈍,渦輪遲滯較明顯,但在高轉時表現則剛烈得多。簡單而言,較注重高轉功率輸出的渦輪,A/R值可以達到0.7左右,而注重低轉扭力輸出的渦輪,A/R值大約為0.2。保時捷的VTG可變渦輪幾何葉片技術則是通過改空檔變渦輪的A/R值達到不同的渦輪特性。

⑵ 你知道嗎並沒有真正的「全鋁發動機」

全鋁發動機竟然不是全鋁的? 「全鋁發動機」似乎是廠商們推廣的技術亮點。但是,大多數人認為的「全鋁發動機」真的是鋁合金做的嗎?

不要騙我!「全鋁發動機」不全鋁?

毫無疑問,輕是鋁材料的主要特徵。其實汽車用的鋁都是鋁合金的形式,因為純鋁很軟,而鋁合金可以達到很高的強度。全鋁發動機、鋁合金輪圈、全鋁車身、鋁合金懸架...為了減輕重量,現在工程師們已經用鋁合金材料代替了汽車中的許多鋼制零件,全鋁發動機也越來越受歡迎,包括 SAI C、江淮、 比亞迪 等許多中國品牌。

自1866年德國工程師尼科勞斯·奧托發明四沖程內燃機以來,製造發動機所用的材料和工藝不斷演變,如今鋁合金已成為汽車發動機中常見的材料。對於普通消費者來說,他們可能不知道發動機裡面是什麼。「全鋁發動機」是否完全由鋁合金零件組成?顯然,軸承、正時齒輪鏈、起動機、閥門、氣門彈簧等部件不能是鋁合金。

-什麼是鋁合金缸體缸蓋?

簡單來說,支撐發動機主機架的腔體就是發動機的氣缸體,它的上方便是氣缸蓋。一方面,氣缸蓋、活塞和氣缸構成了汽油燃燒的燃燒室,另一方面,它可以用來安裝固定正時系統、燃油噴射系統和點火系統等部件。氣缸體和氣缸蓋是發動機最重要的零件,所以從輕量化的角度來看,它們是車企最願意要的零件。

早期的氣缸體和氣缸蓋大多由鑄鐵製成。鑄鐵缸體和缸蓋雖然強度和耐磨性高,成本相對較低,但在鋁合金材料面前已經失去了主導地位。由鑄鐵改為鋁合金不僅可以大大減輕重量,還可以改善發動機的冷卻性能,在一定程度上提高整車的動力性和燃油經濟性。

與鑄鐵相比,鋁合金在成本上並不佔優勢,但隨著目前的大批量、大規模生產,可能不再是車企的大問題。因此,「全鋁發動機」成為了今天的主流。

-為什麼引用「全鋁發動機」?

之所以給「全鋁發動機」加上引號,是因為廠家的宣傳和人們的普遍認知並不完全准確。甚至按照大多數人的認知邏輯——氣缸體和氣缸蓋都是鋁合金的發動機,也可以稱之為全鋁發動機。目前,缸體中鑄鐵製成的曲軸軸承座和氣缸套仍不能完全用鋁合金代替。

作為氣缸體的一部分,曲軸軸承座由鑄鐵製成。嚴格來說,缸體不能算作一個完整的鋁合金缸體。鋁合金的特性決定了它不能勝任下軸承座,而應力相對較小的上軸承座可以用較輕的鋁合金製成。另外,氣缸體上的氣缸套也是不能使用鋁合金的零件之一。

「拉缸」是我們經常聽到的發動機故障。「氣缸」是發動機的氣缸。拉缸的原因很多,如冷卻液不足、機油量少、異物進入氣缸或活塞環失效等。,最終可能會損壞氣缸內壁,使汽車無法再正常行駛甚至熄火。這里提到的氣缸內壁一般是發動機的氣缸套,甚至對於廠家所說的「全鋁發動機」,氣缸套也不是鋁合金材質,大部分還是鑄鐵材質。

氣缸套必須由鑄鐵製成嗎?鑄鐵氣缸套曾經是發動機不可缺少的零件。然而有一天,電弧噴塗技術出現了,在一些發動機上看不到氣缸套。

寶馬最新的B系列發動機、全新福特野馬謝爾比GT350上的5.2L V8發動機以及全新日產菲尼迪Q50上的3.0T V6發動機都取消了傳統的鑄鐵氣缸套。採用這種電弧噴塗技術,氣缸內壁塗有合金塗層或其他復合材料,厚度一般只有0.2-0.3毫米。除了耐磨性和導熱性的提高,與鑄鐵相比,

基於對輕量化的追求,廠家似乎討厭鋼材,想盡辦法用鋁合金來代替,或者乾脆像鑄鐵氣缸套一樣取消。那麼,除了發動機缸體、缸蓋大量使用鋁合金外,還有哪些發動機零部件在逐漸淘汰鋼材?
哪些鋼鐵部件被替代了?
●鋁合金替代的鋼鐵零件

-渦輪增壓器也可以是鋁制的!?

安裝渦輪增壓系統是提高發動機性能的一種手段。在擠壓發動機動力的背後,渦輪增壓器和排氣歧管需要承受數千攝氏度的高溫,這顯然對鋁合金的材料機制具有破壞性。所以目前雖然大部分發動機在氣缸體和氣缸蓋都採用了輕質鋁合金,但是渦輪增壓器還是採用鑄鐵。然而,當人們堅信渦輪增壓器一定是一個沉重的「鐵塊」時,一家企業卻苦於追求渦輪增壓器的輕量化。

寶馬最新的B系列發動機集成排氣歧管和渦輪增壓器,材質是鋁合金,沒錯。鋁合金材料能承受幾千攝氏度的高溫嗎?

寶馬的鋁合金渦輪增壓器來自「好極優」大陸集團,是第一家將鋁合金渦輪增壓器應用於汽車的供應商。增加水冷系統後,不僅鋁合金可以滿足溫度要求,而且整個增壓器殼體可以均勻受熱,防止局部損壞,對增壓效果也有一定的積極影響。寶馬與大陸合作開發渦輪增壓器的意義遠不止於此。要知道目前很多汽油機的渦輪增壓技術都是從柴油機過渡而來的,這次合作代表了寶馬從無到有的汽油機渦輪增壓器的發展。

「鋁合金渦輪增壓器+水冷系統」的方案無疑會提升寶馬發動機的輕量化水平和燃油效率,但更高的成本也是讓寶馬糾結的一點。好在寶馬的B系列發動機遵循模塊化生產的原則。無論是3缸1.5T B38、4缸2.0T B48還是6缸3.0T B58,它們都可以共享很多技術和硬體,所以成本在未來可能不是大問題。

-不僅僅是減重-活塞和活塞連桿

活塞是發動機里最難的小弟弟。它能承受最惡劣的工作環境——高溫、高壓和燃油腐蝕性,還能與氣缸壁不斷摩擦和戰斗。所以發動機對這個小哥哥的身體要求很高,它的強度、剛性、耐高溫、耐磨、耐腐蝕都必須能承受這樣惡劣的環境。

鑄鐵是最經濟的材料選擇,對於鑄鐵製成的活塞和活塞連桿來說,高強度和高溫是小菜一碟。然而,它的缺點也很明顯。由於鑄鐵材質的質量比較大,活塞往復運動時,發動機要克服活塞和活塞連桿本身的慣性力。

●發動機哪些鋼制零件不能更換?

我們看到許多發動機零件已經被鋁合金取代了。鋼材真的會被徹底淘汰嗎?目前來看,顯然不是。鋁合金在強度、耐高溫性和疲勞特性上仍然落後於鋼,所以這也是發動機零件不能完全用鋁合金製造的原因。

-曲軸一定是鋼做的?

曲軸也是一個很慘的角色,相當於一個轉換力的工具。它承受自身的離心力和往復慣性力,同時承受活塞連桿瘋狂的上下運動,將活塞連桿的驅動力轉化為扭矩輸出到外部。它的轉速也是發動機轉速。一般來說,乘用車的發動機轉速可以達到8000-9000轉/分甚至更高。可以想像,曲軸也一定是一個不怕重活累活的人。

目前,鋁合金材料的強度和抗疲勞性能仍難以滿足發動機的需求。曲軸材料只有兩種,鍛鋼和鑄鋼。鍛造麯軸的強度高於鑄造麯軸,所以現在汽車發動機曲軸大多採用鍛鋼。當然,無論是鍛造麯軸還是鑄造麯軸,都需要進行最終的加工才能形成曲軸。曲軸製造過程視頻如下:

更多精彩視頻,均在車載家庭視頻頻道。

-不能減輕的部分?飛輪

在任何一台汽車發動機上,都可以看到一個很大的鋼制輪盤,這就是飛輪。從尺寸上也可以看出它的重量不輕。但是,在發動機融入大量鋁合金的今天,飛輪為什麼不「輕量化」?

因此,有足夠的轉動慣量是飛輪的必要條件。質量越大,轉動慣量越大。為了使發動機更緊湊,鋼顯然比鋁合金更合適。

另外,除了發動機的曲軸、凸輪軸、飛輪之外,其實還有很多鋁合金無法替代的鋼制零件,比如正時齒輪鏈、氣門和氣門彈簧等。所以在這個階段,發動機上的鋼鐵材料不可能完全被淘汰。為了提高未來的輕量化水平,除了改變材料之外,也許我們可以從結構設計入手。

●總結

輕量化無疑是發動機乃至整車製造一直追求的重點。現在鋁合金已經取代了鋼鐵部件,而這些部件曾經似乎是無法替代的。隨著材料技術的發展,鋁合金的材料強度有了很大的提高,尤其是鍛造鋁合金,但其耐熱性和疲勞特性仍不在鋼的水平。因此,為了讓鋁合金在發動機上展現出輕量化的優勢,廠家不得不相應增加其他方面的技術補償。例如,寶馬的鋁合金渦輪增壓器需要一套額外的水冷系統。廠家所說的「全鋁發動機」,並不是所有的鋼制零件都換成了鋁合金材料,有些零件還是以鋼制材料為最佳選擇。如果想提高整車的輕量化,可能會有更多的解決方案。 @2019

⑶ 一般的渦輪增壓器是由什麼材質做的,鑄鐵的,還是其他的什麼

渦輪增壓器
主要由渦輪軸(渦輪頭:K18或K13鎳基鑄造合金/軸42CrMo,),渦殼(低硅球墨鑄鐵+鎳+鉬),壓葉輪(ZL201或C355鑄鋁),壓殼(鑄鋁或鍛鋁),中間體(低硅球墨鑄鐵),小配件浮動軸承推力軸承
一般都是黃銅或粉末冶金。渦輪基本不用噴塗,當然也有特殊情況,比如擴壓板和壓殼有時會用鋁氧化,渦殼會鍍陶瓷。

⑷ 一般的渦輪增壓器是由什麼材質做的,鑄鐵的,還有什麼呢

核心部件不會用到芹改鄭噴漆工藝——走的都是700度以上的發動嫌頌機廢氣 還是高壓的 噴漆有什麼用啊

不同部件材質不同 壓氣機部分鋁合金多一些 渦輪殼部分球鐵、鉬鐵、鎳鐵合金一類的 中間體鑄鐵 軸部件鋼材質 渦輪一般標准殲燃是K418

⑸ 渦輪增壓器裡面含有什麼貴重金屬

沒有什麼貴余核金屬 渦談毀鍵殼高鎳鋼 壓殼鋁合金 渦輪高溫合金鋼 軸高強含巧度結構鋼

改裝車用的 有些騷包型號會用鈦合金的葉輪 不過一般是沒有的

⑹ 東風牌渦輪增壓器是什麼金屬

東風牌渦輪增壓器是鑄鐵金屬。
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。它是利用發動機排出的廢氣慣性沖力來推動渦輪室內的渦輪,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動機的轉速,就可以增加發動機的輸出功率了。

⑺ 渦輪增壓機殼體是什麼金屬

您好!渦輪增壓機殼體是有色金屬鑄造!祝您用車愉快!

⑻ 渦輪增壓器是由哪些部分組成的

渦輪增壓器包括渦輪機殼體、壓氣機殼體、中間殼體、渦輪、泵輪、浮動軸承、排氣旁通閥和執行器等。渦輪和泵輪裝配在同一根軸上,通過兩個浮動軸承分別安裝於渦輪殼體和壓縮殼體內。中間體內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。

渦輪機葉輪、壓氣機葉迅備輪和密封套等零件安裝於增壓器軸上,構成渦輪增壓器轉子。來自排氣歧管的廢氣壓力使渦輪高速旋轉,同軸上的泵輪跟著旋轉,把進氣壓入氣缸。轉子因直接受到排氣的祥昌羨沖擊而變得特別熱且高速旋轉,所以必須耐熱且耐磨損,即渦輪用超耐熱的合金或陶瓷製成。

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。增壓器軸在工作中要承受彎曲和扭轉交變應力,故一般用韌性好、強度高的合金鋼製造。

增壓器軸承的結構是車用渦輪增壓器可靠性的關鍵之一。現代車用渦輪增壓器都採用浮動軸承。浮動軸承實際上是套在軸上的圓環。圓環與軸謹拍以及圓環與軸承座之間都有間隙,形成雙層油膜,即圓環浮在軸與軸承座之間。浮動軸承用錫鉛青銅合金製造,軸承表面鍍一層厚度為0.005~0.008mm的鉛錫合金或金屬銦。在增壓器工作時,浮動軸承在軸與軸承座中間轉動。

增壓器工作時產生軸向推力,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。

⑼ 渦輪增壓器用什麼材質做的

中間體HT250,渦輪軸K418,渦輪軸桿42CrMo,支撐/止推片環42CrMo,浮動軸承/止推軸承CW713R
渦輪殼一般QT450(41050),中等中硅鉬,OEM用鎳基合金,葉輪C355,銑削葉輪用鈦鋁合金(牌號忘記),壓殼ZL101A或YL104,後板一般YL104,堵蓋45或2A01,隔熱罩一般0Cr18Ni9,好的用GH4169,擋油板/開口銷65Mn,壓板Q235 ,噴嘴環304+309+309S,壓環3Cr13,渦環W6Mo5

⑽ 車輛渦輪增壓器由什麼組成

你好根據你的描述,渦輪增壓器主要由蝸殼、渦輪、壓縮機葉片、增壓壓力調節器等組成。
蝸殼入口與發動機排氣口相連,出口與排氣總管連接。壓縮機入口與空氣濾清器後方的進氣管連接,出口與進氣歧管或進氣中冷裝置連接。發動機排出的廢氣驅動渦輪旋轉,帶動壓縮機葉片旋轉,將進氣增壓後壓入發動機。希望我的回答對你有幫助,望採納,謝謝!!

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