汽車發動機的問題

現在的發動機好象都是什麼渦輪增壓,不知道什麼是渦輪增壓?她比上一代發動機有什麼優勢?謝謝!
大體來說增壓裝置有兩種turbo charge 和 super charge,但是目的只有一個,就是為了能夠讓更多的空氣進入發動機氣缸。有了更多的氧氣才能和更多的油料混合成為油氣,油料和氧氣比大約為11.2:1 。如果沒有氧氣的催化油料是不能被點燃的。這是簡單的物理學原理。想要得到更大的馬力就要讓更多的燃料燃燒做功。想要更多的燃料燃燒就要更多的空氣。在有限的空間內就要壓縮空氣的體積。這就是增壓器所做的工作。另外在高海拔地區氧氣稀薄氣壓較低,因此就要將更多的空氣主動地吸入汽缸以提供足夠的氧氣以支撐燃燒所需。

另有問題可以給我寫信 beijingfengshi@yahoo.com.cn
渦輪增壓簡稱Turbo,如果在轎車尾部看到Turbo或者T,即表明該車採用的發動機是渦輪增壓發動機。
  
  渦輪增壓器實際上是屍種空氣壓縮機,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衝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。
  
  渦輪增壓器的最大優點是能在不加大發動機排量就能較大幅度地提高發動機的功率及扭力,一般而言,加裝增壓器後的發動機的功率及扭矩要增大20%—30%。渦輪增壓器的缺點是滯後,即由於葉輪的慣性作用對油門驟時變化反應遲緩,使發動機延遲增加或減少輸出功率,這對於要突然加速或超車的汽車而言,瞬間會有點提不上勁的感覺。
由於全面採用體積小、動力強、噪音低的渦輪增壓發動機,其性能相當於自然吸氣2.5L排量級轎車,同時具有節能環保、可靠性高等諸多優勢。一、什麼是渦輪增壓?

首先我們來弄明白什麼事渦輪增壓。渦輪增壓的英文名字為Turbo,一般來說,如果我們在轎車尾部看到Turbo或者T,即表明該車採用的發動機是渦輪增壓發動機了。相信大家都在路上看過不少這樣的車型,譬如奧迪A6的1.8T,帕薩特1.8T,寶來1.8T等等。



渦輪增壓套件

渦輪增壓的主要作用就是提高發動機進氣量,從而提高發動機的功率和扭矩,讓車子更有勁。一台發動機裝上渦輪增壓器後,其最大功率與未裝增壓器的時候相比可以增加40%甚至更高。這樣也就意味著同樣一台的發動機在經過增壓之後能夠產生更大的功率。就拿我們最常見的1.8T渦輪增壓發動機來說,經過增壓之後,動力可以達到2.4L發動機的水準,但是耗油量卻比1.8發動機並不高多少,在另外一個層面上來說就是提高燃油經濟性和降低尾氣排放。

不過在經過了增壓之後,發動機在工作時候的壓力和溫度都大大升高,因此發動機壽命會比同樣排量沒有經過增壓的發動機要短,而且機械性能、潤滑性能都會受到影響,這樣也在一定程度上限制了渦輪增壓技術在發動機上的應用。

二、渦輪增壓的原理

最早的渦輪增壓器用於跑車或方程式賽車上的,這樣在那些發動機排量受到限制的賽車比賽裡面,發動機就能夠獲得更大的功率。



紅色為高溫廢氣,藍色為新鮮空氣

眾所周知發動機是靠燃料在汽缸內燃燒作功來產生功率的,由於輸入的燃料量受到吸入汽缸內空氣量的限制,因此發動機所產生的功率也會受到限制,如果發動機的運行性能已處於最佳狀態,再增加輸出功率只能通過壓縮更多的空氣進入汽缸來增加燃料量,從而提高燃燒作功能力。因此在目前的技術條件下,渦輪增壓器是惟一能使發動機在工作效率不變的情況下增加輸出功率的機械裝置。

我們平常所說的渦輪增壓裝置其實就是一種空氣壓縮機,通過壓縮空氣來增加發動機的進氣量,一般來說,渦輪增壓都是利用發動機排出的廢氣慣性衝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,使之增壓進入汽缸。當發動機轉速增快,廢氣排出速度與渦輪轉速也同步增快,葉輪就壓縮更多的空氣進入汽缸,空氣的壓力和密度增大可以燃燒更多的燃料,相應增加燃料量和調整一下發動機的轉速,就可以增加發動機的輸出功率了。

大家可能會覺得渦輪增壓裝置非常複雜,其實並不複雜,渦輪增壓裝置主要是由渦輪室和增壓器組成。首先是渦輪室的進氣口與發動機排氣歧管相連,排氣口則接在排氣管上。然後增壓器的進氣口與空氣濾清器管道相連,排氣口接在進氣歧管上,最後渦輪和葉輪分別裝在渦輪室和增壓器內,二者同軸剛性聯接。這樣一個整體的渦輪增壓裝置就做好,你的發動機就好像電腦CPU一樣被“超頻”了。

三、渦輪增壓的種類

1、機械增壓系統:這個裝置安裝在發動機上並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裡。其優點是渦輪轉速和發動機相同,因此沒有滯後現象,動力輸出非常流暢。但是由於裝在發動機轉動軸裡面,因此還是消耗了部分動力,增壓出來的效果並不高。



2、氣波增壓系統:利用高壓廢氣的脈衝氣波迫使空氣壓縮。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裡面。

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繫,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衝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後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,渦輪轉動後給進氣系統增壓。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採用全浮動軸承,由機油來進行潤滑,還有冷卻液為增壓器進行冷卻。

4、複合增壓系統:即廢氣渦輪增壓和機械增壓並用,這種裝置在大功率柴油機上採用比較多,其發動機輸出功率大、燃油消耗率低、雜訊小,只是結構太複雜,技術含量高,維修保養不容易,因此很難普及。

四、渦輪增壓發動機的缺點

誠然,渦輪增壓的確能夠提升發動機的動力,不過它的缺點也有不少利用排氣的強大力量通過渦輪增加進氣壓力。
這樣車的動力性特別好。
其它發動機內部原理什麼的都一樣。

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