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分享發(fā)動機增壓系統(tǒng)的種類

汽車與新動力 ? 來源:djl ? 作者:汽車與新動力 ? 2019-08-20 17:39 ? 次閱讀

發(fā)動機增壓系統(tǒng)主要分為:渦輪增壓、雙渦輪增壓、機械增壓、渦輪增壓+機械增壓以及非主流增壓?,F(xiàn)在市場上大部分用的都是廢氣渦輪增壓。

渦輪增壓系統(tǒng)的分類

機械增壓系統(tǒng)
這個裝置安裝在發(fā)動機上并由皮帶與發(fā)動機曲軸相連接,從發(fā)動機輸出軸獲得動力來驅(qū)動增壓器的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),從而將空氣增壓吹到進氣岐道里。其優(yōu)點是渦輪轉(zhuǎn)速和發(fā)動機相同,因此沒有滯后現(xiàn)象,動力輸出非常流暢。但是由于裝在發(fā)動機轉(zhuǎn)動軸里面,因此還是消耗了部分動力,增壓出來的效果并不高。

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、加速性好但是整個裝置比較笨重,不太適合安裝在體積較小的轎車里面。

廢氣渦輪增壓系統(tǒng)
這就是我們平時最常見的渦輪增壓裝置了,增壓器與發(fā)動機無任何機械聯(lián)系,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(fā)動機排出的廢氣慣性沖力來推動渦輪室內(nèi)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(fā)動機轉(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)動機的輸出功率。

分享發(fā)動機增壓系統(tǒng)的種類

一般而言,加裝廢氣渦輪增壓器后的發(fā)動機功率及扭矩要增大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)動機排出的廢氣驅(qū)動泵輪,泵輪帶動渦輪旋轉(zhuǎn),渦輪轉(zhuǎn)動后給進氣系統(tǒng)增壓。增壓器安裝在發(fā)動機的排氣一側(cè),所以增壓器的工作溫度很高,而且增壓器在工作時轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速非常高,可達到每分鐘十幾萬轉(zhuǎn),如此高的轉(zhuǎn)速和溫度使得常見的機械滾針或滾珠軸承無法為轉(zhuǎn)子工作,因此渦輪增壓器普遍采用全浮動軸承,由機油來進行潤滑,還有冷卻液為增壓器進行冷卻。

復(fù)合增壓系統(tǒng)
即廢氣渦輪增壓和機械增壓并用,這種裝置在大功率柴油機上采用比較多,其發(fā)動機輸出功率大、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)動機增壓系統(tǒng)的種類的優(yōu)缺點比較

渦輪增壓

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



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

分享發(fā)動機增壓系統(tǒng)的種類


雙渦輪增壓是針對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)動機低轉(zhuǎn)速的時候,較少的排氣即可驅(qū)動這只渦輪高速旋轉(zhuǎn)以產(chǎn)生足夠的進氣壓力,當發(fā)動機轉(zhuǎn)速提升以后,高速渦輪工作繼續(xù)進入高增壓值的狀態(tài),提供一個連貫的強勁動力。在一定程度上緩解了“渦輪遲滯”現(xiàn)象對車輛低速行駛時發(fā)動機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,但在實際使用中駕駛者已經(jīng)很難察覺到車輛在加速過程中的動力滯后。

機械增壓

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


渦輪增壓+機械增壓
代表車型:大眾GolfGT1.4TSI
優(yōu)點:發(fā)動機輸出功率大、燃油消耗率低,適合全部工況
缺點:結(jié)構(gòu)復(fù)雜,成本過高
傳統(tǒng)的渦輪增壓和機械增壓都存在著不如人意的地方。機械增壓有助于低轉(zhuǎn)速時的扭力輸出,但是高轉(zhuǎn)速時功率輸出有限。而廢氣渦輪增壓在高轉(zhuǎn)速時擁有強大的功率輸出,但低轉(zhuǎn)速時則力不從心。發(fā)動機的設(shè)計師們于是設(shè)想著把機械增壓和渦輪增壓結(jié)合在一起,來解決兩種技術(shù)各自的不足,同時解決低速扭矩輸出的問題和高速功率輸出的問題。這項技術(shù)在1985年的藍奇亞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)動機匹配,對于發(fā)動機零部件的制造要求也較高,因此,目前只在個別車型上實現(xiàn)了應(yīng)用。

非主流增壓系統(tǒng)
氮氣增壓
氮氣增壓與渦輪增壓、機械增壓一樣,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,不同的是氮氣增壓不是靠提高空氣密度獲得高效率,而是將一氧化二氮(N20)強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,但是氮氣增壓的氮氣是儲存在鋼瓶中的,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1分鐘。因此氮氣增壓器只能提供短暫的爆發(fā)力,但這種爆發(fā)力確實是驚人的。
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。但噪聲過大,且整個裝置比較笨重,不太適合安裝在體積較小的轎車里面。

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