废气涡轮增压器由涡轮、中间壳和压气机组成。它的工作原理如图1所示。

　　
　　图1库气涡轮增压器工作原理示意图

 
　　
　　1-排气管2-喷嘴环3-涡轮4-涡轮壳5-轴6-轴承7-扩压气8-压气机叶轮9-环形压气机壳10-进气管
　　
　　柴油机排出的具有800~1000K高温和一定压力的废气经排气管1进入涡轮壳4里的喷嘴环2。由于喷嘴环通过的面积是逐渐收缩的，因而废气的压力和温度下降，速度提高，使它的动能增加。这股高速废气流，按定的方向冲击涡轮，使涡轮高速运转。废气的压力、温度和速度越高，涡轮转的就越快。通过涡轮的废气最后排入大气。
　　
　　因为涡轮3和离心式压气机叶轮8固装在同一根轴5上，所以两者同速旋转。这样，将经过空气滤清器的空气吸入压气机壳，高速旋转的压气机叶轮8把空气甩向叶轮的外缘，使其速度和压力增加并进入扩压器7。扩压器的形状做成进口小出口大，因此气流的流速下降，压力升高，再通过断面由小到大的环形压气机壳9使空气流的压力继续提高，压缩的空气经柴油机进气管10进入气缸。
　　
　　废气涡轮增压器用的压气机多采用离心式，它的出口气体压力可达140~300kPa，甚至可达到500kPa。
　　
　　废气涡轮增压器的一个主要性能指标是压力升高比，简称压比πk。它是指压气机的出口气体压力(Pk)与进口气体压力P1之比值。
　　
　　废气涡轮增压器按压比可分为低、中、高三种类型，低增压的压πk≤l.4;中增压的压比πk=1.4~2.0;高增压的压比πk≥2。现代柴油机多采用高压比增压器。
　　
　　汽车用废气涡轮增压器的涡轮多采用径流向心式。进入涡轮的废气流则多利用脉冲式，以使废气的能量得到充分利用。为此，进入增压器的排气管做成分置式，如对发火顺序为1-5-3-6-2-4的6缸机而言，一般1、2、3缸共用一根排气管，沿着涡轮壳上的一条进气道通向半圈喷嘴环;4、5、6缸共用另一根排气管，沿着涡轮壳的另一条进气管通向另外半圈喷嘴环。这样，每根排气管里的排气间隔为240°大于一个冲程，使排气互不干扰，可以充分利用废气的脉冲能量驱动涡轮。并且压力高峰后的瞬时真空有助于气缸扫气(见图2)。

 
　　
　　图2Steyr-WD615柴油机废气增压系统简图

l-空气滤清器2-防冒烟限位器通气管3-连接管4-进气管5-中间冷却器6-水箱7-风扇8-排气管9-涡轮10-压气机

　　
　　要使充气密度提高，可以增大压气机的压比。但当πk＞l.8时，空气密度将随压比升高而减小，且空气温度随压比的升高而升高，加大了柴油机零件的热负载和加大了排气污染。一般采用降低进气温度，来提高充气密度。
　　
　　有些增压柴油机安装有中间冷却器。试验证明，进入气缸的空气温度每下降10K，功率可提高2.5%~3%，中间的冷却器的效果越显著，增压压力越高。
　　
　　中间冷却器的结构同散热器。它安装在散热器前方，使热空气利用柴油机上的气管涡轮压气机风扇进行冷却。也有的是利用冷却水冷却，其结构外形随机型而异。
　　
　　责任编辑：Honey