发布时间:2012-07-1 阅读量:5143 来源: 我爱方案网 作者:
谈到涡轮增压技术,相信很多朋友都已经非常熟悉了。正因为这样一个先进的技术引进,改变了人们印象中,发动机排量越大输出功率越大的理念。今天我们就来具体了解下涡轮增压是什么意思?
涡轮增压基本概念
首先我们来弄明白什么是涡轮增压。涡轮增压的英文名字为Turbo,一般来说,如果我们在轿车尾部看到Turbo或者T,即表明该车采用的发动机是涡轮增压发动机了。相信大家都在路上看过不少这样的车型,譬如奥迪A6的1.8T,帕萨特1.8T,宝来1.8T等等。
涡轮增压工作原理
最早的涡轮增压器用于跑车或方程式赛车上的,这样在那些发动机排量受到限制的赛车比赛里面,发动机就能够获得更大的功率。
涡轮增压器类似于空气压缩机 气来增加进气屋。它是利用发动机 惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮 带动同轴的叶轮,叶轮再压送由空气 管道进来的空气,使之增压进入气缸。 动机转速增快,废气排出速度与涡轮转 同步增快,叶轮就压缩更多的空气进入 涡轮壳内进气道面积的设计系由大到小,所 以废气经过进气道后,温度和压力迅速下降, 速度却迅速提高。这股高速气流能将涡轮转 速提高到约2O万转/分的极快转速。由于废 气本身温度很高,所以在涡轮增压装置的废 气侧温度可能达到1000℃,废气通过涡轮后 排入大气。 在涡轮轴另一端压气机壳③内的,是同样 高速运转着的压气机轮④,它的转速当然也 跟涡轮一样。其作用是吸入新鲜空气,并转换 成高压新鲜空气供给发动机。对高达20万转 /分的转速,可以想见它承受着极高的负荷, 因此必须采用高压润滑和浮动轴承。浮动轴 承③位于水冷的轴承套⑥内。此外,轴穿过浮 动轴承后还有一个位于较冷的压气机侧的止 推轴承O。现代技术已经发展到有了角度可 变的涡轮叶片.可变叶片能更好地利用各种 转速范围下的废气。
众所周知,发动机是靠燃料在汽缸内燃烧做功来产生功率的,由于输入的燃料量受到吸入汽缸内空气量的限制,因此发动机所产生的功率也会受到限制,如果发动机的运行性能已处于最佳状态,再增加输出功率只能通过压缩更多的空气进入汽缸来增加燃料量,从而提高燃烧做功能力。因此在目前的技术条件下,涡轮增压器是唯一能使发动机在工作效率不变的情况下增加输出功率的机械装置。
大家可能会觉得涡轮增压装置非常复杂,其实并不复杂,涡轮增压装置主要是由涡轮室和增压器组成。首先是涡轮室的进气口与发动机排气歧管相连,排气口则接在排气管上。然后增压器的进气口与空气滤清器管道相连,排气口接在进气歧管上,最后涡轮和叶轮分别装在涡轮室和增压器内,二者同轴刚性联接。这样一个整体的涡轮增压装置就做好,你的发动机就好像电脑CPU一样被“超频”了。
我们平常所说的涡轮增压装置其实就是一种空气压缩机,通过压缩空气来增加发动机的进气量,一般来说,涡轮增压都是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮,涡轮又带动同轴的叶轮,叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气,使之增压进入汽缸。当发动机转速增快,废气排出速度与涡轮转速也同步增快,叶轮就压缩更多的空气进入汽缸,空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料,相应增加燃料量和调整一下发动机的转速,就可以增加发动机的输出功率了。
涡轮增压的优缺点
问题一、动力输出反应滞后。
我们看看有关涡轮增压的工作原理就知道了,即由于叶轮的惯性作用对油门骤时变化反应迟缓,也就是说从你大脚踩油门加大马力,到叶轮转动将更多空气压进发动机获得更大动力之间存在一个时间差,而且这个时间还不短。一般经过改良的涡轮增压也要至少2秒左右来增加或者减少发动机动力输出。如果你要突然加速的话,瞬间会有提不上速度的感觉。
由于设计原理问题,因此安装了涡轮增压器的汽车驾驶起来的感觉是和大排量的汽车有一定差异的。譬如说我们买了1.8T的涡轮增压汽车,在实际的行驶之中,加速肯定不如2.4L的,但是只要度过了那段等待期,1.8T的动力同样会窜上来,因此如果你追求驾驶的感觉的话,涡轮增压引擎并不适合城市驾驶,如果你是跑高速之类的,涡轮增压才显得特别有用。
问题二、为什么要尽量使用97号汽油?
细心留意涡轮增压发动机的速腾车友都可以发现,相对自然吸气发动机,涡轮增压机型的压缩比普遍偏低。有的商家以此为发动机适应燃油品质能力强为说辞,大谈涡轮增压发动机后期使用维护成本低的优点。但事实上,这为典型的误导消费。
我们知道,空气在以较大压力进入气缸后,对与汽油混合后,为保证良好的爆发效果,往往要求汽油辛烷值标号相对较高,一般情况下,以国内速腾匹配的1.8T发动机为例,最佳的选择则是97#无铅汽油。
问题三、为什么要用全合成机油?
相对自然吸气发动机,涡轮发动机需要更好的散热以及润滑效果。
尽管从设计角度点评,相对非增压发动机,涡轮发动机的缸体包括活塞、曲轴在内多数都为锻造制成,本身确实拥有更好的刚性和适应强度,这都是涡轮增压发动机高强度运转时所需的硬件支持。而后天的润滑效果则是至关重要的,一般情况下涡轮车选择的机油应为半合成或者全合成产品,从而达到符合技术参数标定的润滑效果。
问题四、涡轮增压有寿命问题
此外涡轮增压还有维护保养方面的问题,就拿宝来的1.8T来说,一般情况下6万公里左右就要更换涡轮了,虽然次数不算多,毕竟给自己的车无形之中又增加了一笔维护保养费。
需要说明的是,从使用寿命上看(不坏掉),涡轮增压器是可以和发动机同寿命的,不过涡轮效率可能下降到20%的水平。绝大部分中国第一批增压车目前都只有50%以下的功率状况了。
问题五、尽可能的要避免长时间的怠速原地热车。
速腾的涡轮发动机在低转速运行时,涡轮同样会以低转速状态进行随动运转,而这时压气机和涡轮内的气压要低于轴承本体内的气压,此时会导致润滑不良,造成机油向涡轮和压气机两端泄漏的问题。轴承得不到润滑,同时进入压气机内的机油很可能会被带入气缸内,导致涡轮损坏的情况。
问题六、撞车危险较高
涡轮发动机工作温度比较高,达到700度左右,呈现暗红色。如果发生撞车事故,容易引起燃烧。
就目前情况而言,轿车市场还是以涡轮增压为主,机械增压车型比较少,现在技术领先的是机械增压+涡轮增压。尽管这种技术结合了机械增压和涡轮增压的优势,但由于其复杂的结构和昂贵的价格,短期内不会成为市场主流。目前,机械增压在欧洲有一定市场,但由于其技术特点,未来发展也很有限。
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