涡轮发动机 涡轮发动机原理

涡轮发动机 涡轮发动机原理

至少有四种：

涡轮喷气发动机，最早的喷气式飞机都是这种发动机。

涡轮风扇发动机，比涡轮喷气发动机更省油，飞得更快更远。

涡轮螺旋桨发动机，主要是运输机为了省油研究的品种，市场占有率很低。不常见。

涡轮轴发动机，用来做直升飞机或者地面车辆、轮船的发动机，推力转换成轴扭矩的发动机。

涡轮发动机是内燃机的一种。常用作飞机的发动机。

按照涵道比的不同，分为涡轮风扇发动机或涡轮喷气发动机；另外还有涡轮旋桨发动机(或涡轮螺旋桨发动机、涡轮桨发动机等)，以及类似但用于直升机上的涡轮轴发动机，以及由涡轮发动机衍生出来，用于车辆、船舰、发电等的燃气涡轮引擎。

所有的涡轮发动机都具备压缩机(Compressor)、燃烧室(Cumbustion)、涡轮机(Turbine，也就是涡轮发动机之名的来源)三大部份。压缩机通常还分成低压压缩机(低压段)和高压压缩机(高压段)，低压段有时也兼具进气风扇增加进气量的作用，进入的气流在压缩机内被压缩成高密度、高压、低速的气流，以增加发动机的效率。气流进入燃烧室后，由供油喷嘴喷射出燃料，在燃烧室内与气流混合并燃烧。燃烧后产生的高热废气，接著会推动涡轮机使其旋转，然后带著剩余的能量，经由喷嘴或排气管排出，至于会有多少的能量被用来推动涡轮，则视涡轮发动机的种类与设计而定，涡轮机会和压缩机一样分成高压段与低压段。

涡轮发动机（Turbineengine，或常简称为Turbine）是一种利用旋转的机件自穿过它的流体中汲取动能的发动机形式。经常在飞机与大型的船舶或车辆上看到其应用。

虽然涡轮发动机可能有许多不同的运作原理，但最简单的涡轮型式可以只包含一个“转子”（Rotor），例如一个带有中心轴的扇叶，将此扇叶放置在流体中（例如空气或水），流体通过时对扇叶施加的力量会带动整个转子开始转动，进而得以从中心轴输出轴向的扭力。风车与水车这类的装置，可以说是人类最早发明的涡轮发动机原型。

依照不同的分类方式，涡轮发动机也可以分类成很多不同的型式。例如以燃烧室与转子的位置是否在一起来区别，就存在有属于外燃机一类的燃气涡轮发动机（Gasturbine），与属于内燃机的涡轮扇叶发动机（Turbofan）。

如果将涡轮发动机反过来运作，则会变成一种输入力量之后可以将流体带动的设备，例如压缩机（compressor）与帮浦（pump，又称为“泵”）。

有些涡轮发动机本身具有多组扇叶，其中部分是用于自流体汲取动力，部分是用于推动流体，二者不能混为一谈。举例来说在大部分的涡轮扇叶发动机与涡轮螺旋桨发动机中，位于燃烧室之前的扇叶实际的作用是用于加压进气，因此应被视为是一种压缩机。真正的涡轮机部分是位于燃烧室后方的风扇，被燃烧后的排气推动产生动力，再透过传动轴将力量输送至主扇叶（涡轮扇叶发动机）或螺旋桨（涡轮轮悬桨发动机）处，推动其运转。

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，如此高的转速和温度使得常见的机械滚针或滚珠轴承无法为转子工作，因此涡轮增压器普遍采用全浮动轴承，由机油来进行润滑，还有冷却液为增压器进行冷却。