增壓過程中采用的壓氣機又叫做增壓器。廢氣渦輪增壓是進氣增壓的一種方式。發動機的增壓方法根據驅動增壓器所用能量來源的不同,基本上可以分為三類機械增壓系統:這個裝置安裝在發動機上并由皮帶與發動機曲軸相連接,從發動機輸出軸獲得動力來驅動增壓器的轉子旋轉,從而將空氣增壓吹到進氣岐道里。其優點是渦輪轉速和發動機相同,因此沒有滯后現象,動力輸出非常流暢。但是由于裝在發動機轉動軸里面,因此還是消耗了部分動力,增壓出來的效果并不高。 2、氣波增壓系統:利用高壓廢氣的脈沖氣波迫使空氣壓縮。這種系統增壓性能好、加速性好但是整個裝置比較笨重,不太適合安裝在體積較小的轎車里面。 3、廢氣渦輪增壓系統:這就是我們平時最常見的渦輪增壓裝置了,增壓器與發動機無任何機械聯系,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。當發動機轉速增快,廢氣排出速度與禍輪轉速也同步增快,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,相應增加燃料量就可以增加發動機的輸出功率。一般而言,加裝廢氣渦輪增壓器后的發動機功率及扭矩要增大20%—30%。但是廢氣渦輪增壓器技術也有其必須注意的地方,那就是泵輪和渦輪由一根軸相連,也就是轉子,發動機排出的廢氣驅動泵輪,泵輪帶動渦輪旋轉,渦輪轉動后給進氣系統增壓。增壓器安裝在發動機的排氣一側,所以增壓器的工作溫度很高,而且增壓器在工作時轉子的轉速非常高,可達到每分鐘十幾萬轉,如此高的轉速和溫度使得常見的機械滾針或滾珠軸承無法為轉子工作,因此渦輪增壓器普遍采用全浮動軸承,由機油來進行潤滑,還有冷卻液為增壓器進行冷卻。 4、復合增壓系統:即廢氣渦輪增壓和機械增壓并用,這種裝置在大功率柴油機上采用比較多,其發動機輸出功率大、燃油消耗率低、噪聲小,只是結構太復雜,技術含量高,維修保養不容易,因此很難普及。 渦輪增壓的最大優點是可提高發動機的功率和扭矩。渦輪增壓的優點是顯而易見的,它可在不增加發動機排量的基礎上,大幅度提高功率和扭矩。一臺發動機裝上渦輪增壓器后,其輸出的最大功率與未裝增壓器的相比,可增加大約40%甚至更多。這意味著一臺尺寸和重量相同的發動機經增壓后可以產生較多的功率,或者說,一臺小排量的發動機經增壓后,可以產生較大排量發動機相同的功率。另外,發動機在采用了增壓技術后,還能提高燃油經濟性和降低尾氣排放。汽油機采用渦輪增壓技術有一定難度。凡事有利就有弊,渦輪增壓也不例外。發動機在采用廢氣渦輪增壓技術后,工作中產生的最高爆發壓力和平均溫度將大幅度提高,從而使發動機的機械性能、潤滑性能都會受到影響。為了保證增壓發動機在較高的機械負荷和熱負荷條件下,能可靠耐久地工作,必須在發動機主要熱力參數的選取、結構設計、材料、工藝等方面作必要的改變,而不是簡單地在發動機上裝一個增壓器就行了。由于這個改變過程在實行中難度頗大,而且還要考慮增壓器與發動機的匹配問題,因此在一定程度上也限制了廢氣渦輪增壓技術在發動機上的應用。相對來說,廢氣渦輪增壓器與柴油機配合運行時,渦輪機允許工作的范圍較廣,高效率范圍也較寬,在配合運行中產生的問題較少,所以廢氣渦輪增壓技術在柴油機應用的比較多。而對于汽油機在增壓后,提高了缸內混合氣壓縮和燃燒氣體的溫度和壓力,提高了燃燒室受熱零件的熱負荷,很容易產生爆震。這也就是至今為止,增壓技術在汽油機上得不到廣泛應用的主要原因。