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分享發(fā)動(dòng)機(jī)增壓系統(tǒng)的種類

汽車與新動(dòng)力 ? 來(lái)源:djl ? 作者:汽車與新動(dòng)力 ? 2019-08-20 17:39 ? 次閱讀
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發(fā)動(dòng)機(jī)增壓系統(tǒng)主要分為:渦輪增壓、雙渦輪增壓、機(jī)械增壓、渦輪增壓+機(jī)械增壓以及非主流增壓?,F(xiàn)在市場(chǎng)上大部分用的都是廢氣渦輪增壓。

渦輪增壓系統(tǒng)的分類

機(jī)械增壓系統(tǒng)
這個(gè)裝置安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上并由皮帶與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸相連接,從發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸獲得動(dòng)力來(lái)驅(qū)動(dòng)增壓器的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),從而將空氣增壓吹到進(jìn)氣岐道里。其優(yōu)點(diǎn)是渦輪轉(zhuǎn)速和發(fā)動(dòng)機(jī)相同,因此沒(méi)有滯后現(xiàn)象,動(dòng)力輸出非常流暢。但是由于裝在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸里面,因此還是消耗了部分動(dòng)力,增壓出來(lái)的效果并不高。

氣波增壓系統(tǒng)
利用高壓廢氣的脈沖氣波迫使空氣壓縮。這種系統(tǒng)增壓性能好、加速性好但是整個(gè)裝置比較笨重,不太適合安裝在體積較小的轎車?yán)锩妗?/p>

廢氣渦輪增壓系統(tǒng)
這就是我們平時(shí)最常見(jiàn)的渦輪增壓裝置了,增壓器與發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)任何機(jī)械聯(lián)系,實(shí)際上是一種空氣壓縮機(jī),通過(guò)壓縮空氣來(lái)增加進(jìn)氣量。它是利用發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣慣性沖力來(lái)推動(dòng)渦輪室內(nèi)的渦輪,渦輪又帶動(dòng)同軸的葉輪,葉輪壓送由空氣濾清器管道送來(lái)的空氣,使之增壓進(jìn)入氣缸。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增快,廢氣排出速度與禍輪轉(zhuǎn)速也同步增快,葉輪就壓縮更多的空氣進(jìn)入氣缸,空氣的壓力和密度增大可以燃燒更多的燃料,相應(yīng)增加燃料量就可以增加發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率。

分享發(fā)動(dòng)機(jī)增壓系統(tǒng)的種類

一般而言,加裝廢氣渦輪增壓器后的發(fā)動(dòng)機(jī)功率及扭矩要增大20%—30%。但是廢氣渦輪增壓器技術(shù)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(zhuǎn)子,發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣驅(qū)動(dòng)泵輪,泵輪帶動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn),渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)后給進(jìn)氣系統(tǒng)增壓。增壓器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣一側(cè),所以增壓器的工作溫度很高,而且增壓器在工作時(shí)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速非常高,可達(dá)到每分鐘十幾萬(wàn)轉(zhuǎn),如此高的轉(zhuǎn)速和溫度使得常見(jiàn)的機(jī)械滾針或滾珠軸承無(wú)法為轉(zhuǎn)子工作,因此渦輪增壓器普遍采用全浮動(dòng)軸承,由機(jī)油來(lái)進(jìn)行潤(rùn)滑,還有冷卻液為增壓器進(jìn)行冷卻。

復(fù)合增壓系統(tǒng)
即廢氣渦輪增壓和機(jī)械增壓并用,這種裝置在大功率柴油機(jī)上采用比較多,其發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率大、燃油消耗率低、噪聲小,只是結(jié)構(gòu)太復(fù)雜,技術(shù)含量高,維修保養(yǎng)不容易,因此很難普及。

發(fā)動(dòng)機(jī)增壓系統(tǒng)的種類的優(yōu)缺點(diǎn)比較

渦輪增壓

代表車型:寶來(lái)1.8T、薩博9-32.0T、沃爾沃S802.5T、奧迪A4L2.0TSI(渦輪直噴增壓發(fā)動(dòng)機(jī))、雙龍雷斯特Ⅱ(柴油共軌發(fā)動(dòng)機(jī))
優(yōu)點(diǎn):增壓效果顯著,燃油經(jīng)濟(jì)較好
缺點(diǎn):發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力輸出略滯后于油門的開(kāi)啟



雙渦輪增壓
代表車型:寶馬X6xDrive35i、寶馬335i、邁巴赫57S/62S、標(biāo)致6072.2HDI
優(yōu)點(diǎn):緩解了“渦輪遲滯”現(xiàn)象
缺點(diǎn):“貴”就一個(gè)字

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雙渦輪增壓是針對(duì)廢氣渦輪增壓的渦輪遲滯現(xiàn)象,增加一只低速渦輪,在發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速的時(shí)候,較少的排氣即可驅(qū)動(dòng)這只渦輪高速旋轉(zhuǎn)以產(chǎn)生足夠的進(jìn)氣壓力,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速提升以后,高速渦輪工作繼續(xù)進(jìn)入高增壓值的狀態(tài),提供一個(gè)連貫的強(qiáng)勁動(dòng)力。在一定程度上緩解了“渦輪遲滯”現(xiàn)象對(duì)車輛低速行駛時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)功率快速增加所造成的不良影響。雖然不能完全消除“渦輪遲滯”現(xiàn)象,但在實(shí)際使用中駕駛者已經(jīng)很難察覺(jué)到車輛在加速過(guò)程中的動(dòng)力滯后。

機(jī)械增壓

代表車型:奔馳C200K、路虎攬勝4.2機(jī)械增壓版
優(yōu)點(diǎn):沒(méi)有滯后或超前,動(dòng)力輸出更為流暢
缺點(diǎn):消耗部分引擎動(dòng)力,導(dǎo)致增壓效率不高


渦輪增壓+機(jī)械增壓
代表車型:大眾GolfGT1.4TSI
優(yōu)點(diǎn):發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率大、燃油消耗率低,適合全部工況
缺點(diǎn):結(jié)構(gòu)復(fù)雜,成本過(guò)高
傳統(tǒng)的渦輪增壓和機(jī)械增壓都存在著不如人意的地方。機(jī)械增壓有助于低轉(zhuǎn)速時(shí)的扭力輸出,但是高轉(zhuǎn)速時(shí)功率輸出有限。而廢氣渦輪增壓在高轉(zhuǎn)速時(shí)擁有強(qiáng)大的功率輸出,但低轉(zhuǎn)速時(shí)則力不從心。發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)師們于是設(shè)想著把機(jī)械增壓和渦輪增壓結(jié)合在一起,來(lái)解決兩種技術(shù)各自的不足,同時(shí)解決低速扭矩輸出的問(wèn)題和高速功率輸出的問(wèn)題。這項(xiàng)技術(shù)在1985年的藍(lán)奇亞S4賽車被采用,并獲得了巨大的成功。但由于雙增壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,不易與發(fā)動(dòng)機(jī)匹配,對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)零部件的制造要求也較高,因此,目前只在個(gè)別車型上實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用。

非主流增壓系統(tǒng)
氮?dú)庠鰤?br /> 氮?dú)庠鰤号c渦輪增壓、機(jī)械增壓一樣,都是為了增加引擎混合氣中的氧氣含量而提升燃燒效率增加馬力,不同的是氮?dú)庠鰤翰皇强刻岣呖諝饷芏全@得高效率,而是將一氧化二氮(N20)強(qiáng)制灌入引擎中藉此產(chǎn)生更高燃燒值,提高輸出。渦輪增壓壓縮的是空氣,空氣取之不盡用之不絕,但是氮?dú)庠鰤旱牡獨(dú)馐莾?chǔ)存在鋼瓶中的,數(shù)量有限。而且基于安全性的考量,一般建議最好不要連續(xù)使用超過(guò)1分鐘。因此氮?dú)庠鰤浩髦荒芴峁┒虝旱谋l(fā)力,但這種爆發(fā)力確實(shí)是驚人的。
氣波增壓

利用高壓廢氣的脈沖氣波迫使空氣壓縮。這種系統(tǒng)增壓性能好、加速性好。但噪聲過(guò)大,且整個(gè)裝置比較笨重,不太適合安裝在體積較小的轎車?yán)锩妗?/p>

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