汽车涡轮增压是什么意思
涡轮增压发动机是在普通自然吸气发动机基础上 , 加装涡轮和扇叶增加进气量的发动机,构造上要比自然吸气发动机复杂,进气量比普通发动机高,同排量涡轮增压发动机的功率一般要比自然吸气功率高出30%左右 。
这种发动机是通过惯性冲力,来推动涡轮室内的涡轮废气二次利用,发动机进气量增加了,从而发动机功率和扭矩也就提高了,车子也就更有劲儿了 。
但是有个问题,这么多空气被压缩了 , 温度会随之而上升 。热气进入缸内做功,无疑会造成爆震、燃烧不充分、水温异常、共振、死火等多种情况,最终的结果是发动机损坏 。
目前根据发动机的种类不同,采用双涡轮增压的汽车都会采用双中冷器降温来解决此问题,不过这会使发动机舱的布局更加紧凑 。
当然,有些汽车会直接采用机械增压配合涡轮增压来做功 。机械增压在低速的时候,能够很好增加汽车扭矩,但会消耗一定的动能 。而车速一旦上来之后,涡轮增压带来的扭矩增加能够抵消掉机械增压的动力亏损 。
别以为采用机械增压了就不用中冷器 。只要空气被压缩了,都需要中冷器来冷却,否则,又会让发动机损坏 。如今,奥迪推出了电动涡轮来代替涡轮迟滞现象,主要是代替机械增压 。不过中冷器依旧需要存在,否则还是无法降温 。
涡轮增压
涡轮增压器实际上就是一个空气压缩机,它是利用发动机排出的废气作为动力来推动涡轮室内的涡轮(位于排气道内),涡轮又带动同轴的叶轮(位于进气道内),叶轮就压缩由空气滤清器管道送来的新鲜空气,再送入气缸 。当发动机转速加快,废气排出速度与涡轮转速也同步加快 , 空气压缩程度就得以加大 , 发动机的进气量就相应地得到增加,就可以增加发动机的输出功率了 。涡轮增压的最大优点是它可在不增加发动机排量的基础上,大幅度提高发动机的功率 。
一台发动机装上涡轮增压器后,其输出的最大功率与未装增压器的相比,可增加大约40%甚至更多 。这意味着一台小排量的发动机经增压后 , 可以产生同较大排量发动机相同的功率 。柴油涡轮增压直喷式发动机就是一个例子,因为活塞顶的造型是一个凹陷式的碗状设计,燃油会在气缸内形成一股螺旋状的混合气,这样空气和燃油混合就会更加充分,燃烧更理想,因此不但提高了动力输出,降低了油耗,同时也大大减轻了废气的排放 。
但凡事有利就有弊,涡轮增压也不例外 。发动机在采用废气涡轮增压技术后,工作中产生的最高爆发压力和平均温度将大幅度提高,从而使发动机的机械性能、润滑性能都会受到影响,而且还会提高进气温度 。
涡轮增压的工作环境极其恶劣 。大概在摄氏700度左右 。同时涡轮的钻洞速度最大据说可以达到8-10万转/分钟 。所以通常出问题的是涡轮上边的轴承 。也就是靠废气推动的那个扇叶上边的轴承 。涡轮增压器安装在发动机的进排气歧管上,处在高温,高压和高速运转的工作状况下,工作要求又比较苛刻,因此对制造的材料和加工技术都要求很高 。其中制造难度最高的是支承涡轮轴运转的“浮式轴承”,它工作转速可达10万转/分以上 , 加上环境温度可达六、七百度以上,决非一般轴承所能承受,由于轴承与机体内壁间有油液做冷却,又称“全浮式轴承” 。
【汽车涡轮增压是什么意思】涡轮增压是利用发动机的废气工作的,这些废气的能量如果不加以利用也会白白地浪费掉 。因此 , 自从涡轮增压器面世以来,人们就经常对它进行技术改造,例如提高加工精度 , 尽量减少涡轮与涡轮室内壁的间隙,以便提高废气能量利用率;采用新型材料陶瓷,利用陶瓷的耐热高,刚度强 , 重量轻的优点,可以将涡轮增压器做得更加紧凑,体积更少,而且能减少涡轮的“滞后响应”时间 。
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