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解讀汽車增壓系統(tǒng)(下)渦輪與機械增壓

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  渦輪增壓機械增壓,,是發(fā)動機增壓的兩大方式,。不同的結(jié)構類型,讓兩種發(fā)動機有著不同的性格。兩者的工作原理有著怎樣的異同,?在下面的文章里會給予詳細的解析,。

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渦輪增壓篇

  上篇文章講過,渦輪增壓以廢氣為動力帶動兩個渦輪為發(fā)動機提供更多的空氣,,或者我不說你也知道,。但是渦輪增壓這種形式又有什么樣的特點亮點優(yōu)點缺點呢?往下看,。

充分壓榨發(fā)動機動力

  提到發(fā)動機提升動力,,首先想到的就是渦輪增壓。沒錯,,這是最常見的形式,。加一個渦輪,民用車上的渦輪可以將進氣壓力提升至0.5-1bar,,將動力大幅度甚至成倍的提升,,這個誘惑力很大。而賽車上的渦輪增壓值則更高,,可以幾倍提升原始排量發(fā)動機的動力,。

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一定程度的節(jié)油功效

  而渦輪增壓最大亮點即是將尾氣動力充分利用,在做功行程之后,,發(fā)動機排出的尾氣仍有一定動能和熱量,,直接排出未免有些浪費,渦輪增壓器正好可以吸收這部分能量,,以彌補進氣時的“泵氣損失”,。而且尾氣在經(jīng)過渦輪之后,溫度會有一定幅度下降,,這不單純是將內(nèi)能傳遞給渦輪,,很大程度是將內(nèi)能向動能轉(zhuǎn)化的過程。這就進一步利用了燃油產(chǎn)生的能量,,優(yōu)化了能耗,。

性格有點分裂

  渦輪增壓發(fā)動機上,渦輪不是始終運轉(zhuǎn)的,,在低速時,,渦輪不介入,相當于相同排量的自然吸氣發(fā)動機(甚至更低一些,,因為壓縮比降低了),。而在1500-2000轉(zhuǎn)速時介入,強大扭矩隨即輸出,,所以在2000-3000轉(zhuǎn)時就會得到最大扭矩,,相當于排量增加,,此時發(fā)動機就會很“有勁兒”,不用深踩油門,,超車和加速依然也可以很容易,,而且因為此時轉(zhuǎn)速并不高,活塞往復次數(shù)也不多,,摩擦降低,,油耗自然表現(xiàn)優(yōu)異。而渦輪增壓的節(jié)油效果不僅于此,,在渦輪不介入時的低轉(zhuǎn)速下,,發(fā)動機處于相對較低的功率,這在怠速運轉(zhuǎn),,低速起步和中速巡航時,,相當于一臺小排量發(fā)動機,油耗自然可以控制了,。

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小脾氣與大問題

  正因為渦輪不是一直在工作,,所以有無渦輪,發(fā)動機是兩個性格的,,尤其是在低轉(zhuǎn)速加速時,,不會立即得到最大動力,而是經(jīng)過短暫的轉(zhuǎn)速提升后,,渦輪介入,,動力陡增,顯得很突兀,,讓人覺得不是很舒服,,這就是渦輪增壓發(fā)動機的一大通病——“渦輪遲滯”,這在早期渦輪增壓發(fā)動機,,以及采用了大號渦輪的賽車,、改裝車上非常明顯。

  而且渦輪增壓器的工作環(huán)境可以用水深火熱來形容,。發(fā)動機排出的尾氣有700-900℃,不假思索,,全部吹到渦輪上,,而另一端壓氣渦輪那邊也不容樂觀,每分鐘十幾萬甚至更高的轉(zhuǎn)速的渦輪強烈攪動空氣,,除將空氣壓縮而產(chǎn)生的熱量之外,,空氣摩擦產(chǎn)生的熱也不容小覷,加上另一邊廢氣的熱量,,整個渦輪的溫度都非常高,,而且因為這種六位數(shù)的轉(zhuǎn)速,,渦輪軸承不同于一般滾珠軸承而采用在潤滑油中浮動的行駛,如果沒有良好的散熱和潤滑,,這只渦輪很快就會掛掉,,并且因為早期渦輪油封不夠理想而燒機油。這些諸多因素都影響了渦輪增壓在當年的口碑,,這就是是為什么渦輪增壓車型要用高級別的機油,,為什么早期車型在冷啟動和停車時要低速運轉(zhuǎn)的原因,也是很多人覺得渦輪增壓“傷不起”的原因了,。

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不要太過緊張

  其實當前的渦輪增壓發(fā)動機已經(jīng)沒有那么“矯情”了,,汽車工程師絞盡腦汁想盡一切解決的方法,VGT可變渦輪截面技術,、小慣量渦輪的使用,,讓這種感覺不再明顯,停車冷卻循環(huán),,更高級別的加工工藝等,,讓這些常見的弊病都已經(jīng)大為改觀。渦輪增壓已經(jīng)完全適應了這個社會,,而不是孤傲的杵在風口浪尖了,。

文章標簽: 發(fā)動機技術
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