對于廣大汽車愛好者來說,增壓,,無疑是最讓人興奮的,。將小排量引擎加以增壓器之后,動力會有非常明顯的提升,。而增壓對發(fā)動機(jī)有怎樣的促進(jìn)作用,?機(jī)械增壓、渦輪增壓,,有什么樣的異同呢,?
我們之前介紹過壓縮比的意義,為了讓發(fā)動機(jī)努力工作,,必須充分壓縮,。而為了充分壓縮,也必須充分進(jìn)氣,。
拿一部2.0升四缸發(fā)動機(jī)舉例,,曲軸每轉(zhuǎn)一圈會有兩個氣缸進(jìn)氣,也就是1升,。在每分鐘3000轉(zhuǎn)時,,就需要進(jìn)氣3立方米,每秒50升,,相當(dāng)于2.7個純凈水大桶的容積,。這僅僅是2.0發(fā)動機(jī)在3000轉(zhuǎn)時的理論進(jìn)氣量,更大排量,,更高轉(zhuǎn)速下,,流量會更大。但這些氣流要通過管徑只有杯子口那么大的進(jìn)氣管道,,并被一個刻薄的節(jié)氣門限制,,在進(jìn)入氣缸之前還要經(jīng)過進(jìn)氣門一關(guān),所以真正進(jìn)入汽缸的空氣,,就沒有那么多了,。
圖中布加迪威龍的8.0T發(fā)動機(jī),在6000轉(zhuǎn)時每分鐘進(jìn)氣量高達(dá)24m3
例如,,一般自然吸氣發(fā)動機(jī)在怠速時,,節(jié)氣門只是微微打開一個角度(3-5°),進(jìn)氣壓力在0.5bar左右(為方便解釋,,我們使用更直觀的bar作為本篇壓力單位,,1bar約等于1個大氣壓。進(jìn)氣壓力值為節(jié)氣門與進(jìn)氣歧管之間位置測量),,即便是急加速時,,節(jié)氣門開至很大位置為氣缸送氣,,也不過0.8bar左右,平穩(wěn)行駛時,,進(jìn)氣壓力又回到怠速水平,,而高速區(qū)域時,進(jìn)氣壓力會更低,。這就表示自然吸氣發(fā)動機(jī)始終在低于大氣壓的“負(fù)壓”狀態(tài)下工作,,沒有充分的空氣投入,自然不會有更好的動力產(chǎn)出,。所以在不改變進(jìn)氣情況,,且保證合理工況的情況下,提高功率,,一般做法就是提高壓縮比,,或是增大排量。
然而壓縮比不能無限的提高,,排量也與錢有關(guān),。因此,一種相對簡單且高效的方式——增壓技術(shù),,廣泛運(yùn)用于發(fā)動機(jī)上,。剛才講過,自然吸氣發(fā)動機(jī)進(jìn)氣是不太順暢的,,那么用一個增壓器,,把空氣“打”到汽缸里,其結(jié)果自然很讓人滿意,。
增壓對發(fā)動機(jī)的影響
在進(jìn)氣壓力升高之后,輸入氣缸的空氣自然增加了一些,,與空氣混合的燃油自然也就增加了,。所以相比自然吸氣發(fā)動機(jī),在基本不改變氣缸容積的情況下,,增加一個增壓器,,功率輸出就可以升高至1.5倍非增壓發(fā)動機(jī)的水平,而且扭矩也相應(yīng)升高并且較早輸出且可以形成“高原型”的“扭矩平臺”,,這要比增加排量實(shí)惠得多,,而且因?yàn)榘l(fā)動機(jī)的重量沒有增加太多,操控性也得以保證,。
大眾的1.2T小排量增壓發(fā)動機(jī)
而且小排量增壓發(fā)動機(jī)和等功率的大排量非增壓發(fā)動機(jī)相比,,發(fā)動機(jī)內(nèi)部的摩擦損耗要少一些,并且最大扭矩輸出早一些,,這樣的話,,油耗會有一定優(yōu)勢,。
但是,因?yàn)檫M(jìn)氣量增加了,,所以在壓縮行程結(jié)束時,,增壓發(fā)動機(jī)的缸內(nèi)壓力要高出非增壓發(fā)動機(jī)很多,這就等同于“壓縮比”升高了,,這對發(fā)動機(jī)的工況有很大的影響,,所以同平臺的發(fā)動機(jī),在加裝增壓器之后,,壓縮比要調(diào)教的低一些,,以保證在增壓之后,缸內(nèi)壓力不會過高而發(fā)生“爆燃”的情況,。
在改裝領(lǐng)域,,將自然吸氣發(fā)動機(jī)加裝增壓器時,應(yīng)當(dāng)增加燃燒室容積,,以降低壓縮比
最直接的方法就是換裝更厚的缸墊
增壓種類和概述
我們經(jīng)常在論壇和淘寶上,,看到那種幾百塊錢的所謂的“汽車增壓器”,而且還虛擬車主安裝了該種增壓器并宣稱動力得到怎樣的提升……實(shí)際上這種“增壓器”是沒有效果的,,是虛假的,,是應(yīng)該被“315”打掉的,即便有效果也是因?yàn)閷⑦M(jìn)氣空濾簡化,,讓阻力變小,,這是是不負(fù)責(zé)任的,是對發(fā)動機(jī)有損害或隱患的,,真正的汽車增壓器無外乎以下幾種,。
渦輪增壓
渦輪增壓是目前最常見的一種增壓型式,其原理是用利用發(fā)動機(jī)尾氣的動能和內(nèi)能,,推動一個渦輪,,并將與該渦輪相連的另一個渦輪,將空氣壓縮,,吹入發(fā)動機(jī)氣缸,。
機(jī)械增壓
機(jī)械增壓是另一種常見形式,依然是使用氣泵將空氣壓入氣缸內(nèi),。與渦輪增壓不同,,機(jī)械增壓的氣泵不是利用汽車尾氣推動,而是直接使用發(fā)動機(jī)的動力,,帶動壓氣機(jī),,輸出空氣。
氣波增壓
氣波增壓是使用發(fā)動機(jī)做功后尾氣的動力,借助一系列由發(fā)動機(jī)帶動的轉(zhuǎn)子和定子的調(diào)節(jié)箱,,直接將進(jìn)氣壓縮輸入氣缸,,但該種增壓形式噪音很大,增壓部件體積很大,,通常只用于大型柴油機(jī)之上,。所以民用汽車不常見。
諧波增壓
與氣波增壓不同,,諧波增壓與排氣無關(guān),,只是通過進(jìn)氣管路的優(yōu)化設(shè)計(jì),將動態(tài)的進(jìn)氣氣流調(diào)節(jié)出脈沖的效果,,分別沖入各氣缸,,比如豐田的ACIS就用了這種技術(shù)。另外,,奔馳寶馬等可變進(jìn)氣歧管長度技術(shù),,也可以制造出與諧波增壓相近的效果。
諧波增壓說起來很唬人,,其實(shí)就是通過改善進(jìn)氣歧管中氣流的慣性和反彈,,形成進(jìn)氣壓力
因?yàn)闅獠ㄔ鰤翰⒉怀R姡C波增壓的結(jié)構(gòu)形式與實(shí)際效果也并不引人入勝,,所以在下篇文章里會著重介紹渦輪增壓和機(jī)械增壓的一些知識,。《
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