什么是涡轮增压(什么是涡轮增压,带你看个明白)
什么是涡轮增压(什么是涡轮增压,带你看个明白)
何为涡轮增压?
一、什么是涡轮增压?
首先,让我们弄清楚什么是涡轮增压。涡轮增压的英文名是Turbo。一般来说,如果我们在车尾看到Turbo或者T,说明车内使用的发动机是涡轮增压发动机。相信大家在路上也见过不少这样的车型,比如奥迪A6 1.8T,帕萨特1.8T,宝来1.8T等等。
涡轮增压套件
涡轮增压的主要作用是增加发动机的进气量,从而增加发动机的功率和扭矩,使汽车更有活力。一台发动机装上涡轮增压器后,其功率可以比没有涡轮增压器时提高40%甚更高。这意味着同样的发动机经过增压后可以产生更多的动力。以我们最常见的1.8T涡轮增压发动机为例。机械增压后,动力可以达到2.4L发动机的水平,但油耗并不比1.8发动机高多少。另一个层面,是提高燃油经济性,减少尾气排放。
但增压后,发动机工作时的压力和温度都大大提高,因此发动机寿会比同排量不增压的发动机短,机械性能和润滑性能都会受到影响,这也在一定程度上限制了涡轮增压技术在发动机中的应用。
【编辑本段】二。涡轮增压的原理
最早的涡轮增压器用于跑车或方程式赛车,这样在那些发动机排量受限的赛车比赛中,发动机可以获得更大的动力。
众所周知,发动机是通过燃烧气缸内的燃料做功来产生动力的。因为燃油输入量受到吸入气缸的空气量的限制,发动机产生的功率也会受到限制。如果发动机的运行性能处于状态,提高输出功率只能通过压缩更多的空气进入气缸来增加燃油量,从而提高燃烧的做功功率。所以,在目前的技术条件下,涡轮增压器是一个可以在不改变工作效率的情况下,增加发动机输出功率的机械装置。
我们通常所说的涡轮增压装置,其实就是空气压缩机,通过压缩空气来增加发动机的进气量。一般来说,涡轮增压是利用发动机排出的废气的惯性动量来带动涡轮室内的涡轮,涡轮带动同轴的叶轮,将空气过滤管送来的空气压入,加压进入气缸。当发动机转速增加时,废气排出速度和涡轮转速也同步增加,叶轮将更多的空气压缩到气缸中。气压和密度的增加可以燃烧更多的燃料。通过相应地增加燃料量和调节发动机转速,可以增加发动机的输出功率。
你可能觉得涡轮增压器很复杂,其实不然。涡轮增压器主要由涡轮室和增压器组成。首先,涡轮室的进气口与发动机排气歧管相连,排气口与排气管相连。然后,增压器的进气口与空气滤清器管路连接,出气口与进气歧管连接。,涡轮和叶轮分别安装在涡轮室和增压器中,并同轴刚性连接。这样的一体化涡轮增压器就完成了,你的发动机就像电脑CPU一样被“超频”了。
【编辑本段】三。发动机增压的类型
1.机械增压系统:该装置安装在发动机上,通过皮带与发动机的曲轴相连。它从发动机的输出轴获得动力,驱动增压器的转子旋转,从而将增压空气吹入进气歧管。它的优点是涡轮转速和发动机转速相同,所以没有滞后现象,动力输出非常平顺。但由于安装在发动机转轴内,还是消耗了一部分动力,增压效果不高。
2.气波增压系统:利用高压废气的脉冲气波强制压缩空气。这套系统有很好的增压性能和加速性,但整个装置比较笨重,不适安装在较小的车上。
3.废气涡轮增压系统:这是我们最常见的涡轮增压器。增压器与发动机没械连接。其实就是空气压缩机压缩空气增加进气量。它利用发动机排出的废气惯性动量驱动涡轮室内的涡轮,涡轮驱动同轴的叶轮,叶轮将空气过滤管送来的空气压入气缸加压。当发动机转速增加时,废气排出速度与灾轮转速同步增加,叶轮将更多的空气压缩到气缸内。随着空气压力和密度的增加,可以燃烧更多的燃油,相应增加燃油量可以增加发动机的输出功率。一般来说,安装排气涡轮增压器后,发动机功率和扭矩会提高20%-30%。但是废气涡轮增压器的技术也有一些必须注意的地方,那就是泵轮和涡轮是通过一根轴连接的,也就是转子。发动机排出的废气带动泵轮,泵轮带动涡轮转动,涡轮转动给进气系统增压。增压器安装在发动机的排气侧,所以增压器的工作温度很高,增压器的转子转速很高,可以达到每分钟10万转以上。如此高的转速和温度使得普通的机械滚针或滚珠轴承无法为转子工作,所以涡轮增压器一般采用全浮动轴承,采用油润滑,冷却液冷却。
4.复增压系统:废气涡轮增压和机械增压一起使用。机械增压有助于低速时的扭矩输出,但高速时的动力输出有限。而废气涡轮增压在高转速时动力输出强劲,但在低转速时却遥不可及。因此,发动机的设计者设想将增压发动机和涡轮增压发动机结起来,解决各自的缺点,同时解决低速扭矩和高速动力输出的问题。这种装置在大功率柴油机上应用广泛,在汽油机上使用双增压系统(复增压系统)的车型还很少。大众的1.4 TSI发动机(这款发动机既有低速扭矩输出,也有高速动力输出)。在低速时,大部分增压压力由机械增压提供,在1 500rpm时,两个增压器同时提供增压压力。随着转速的提高,涡轮增压器可以使发动机获得更大的功率,同时增压器的增压压力逐渐降低。机械增压由电磁离器控制,电磁离器与水泵为一体。当转速超过3500转时,涡轮增压器提供全部增压压力,此时增压器在电磁离器的作用下与发动机完全分离,防止发动机功率的消耗)。
了了这一系统。其发动机输出功率大、燃油消耗率低、噪声小,只是结构太复杂,技术含量高,维修保养不容易,因此很难普及。[编辑本段]四、涡轮增压发动机的缺点
诚然,涡轮增压的确能够发动机的动力,不过它的缺点也有不少,其中最明显的就是动力输出反应滞后。我们看看前面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。
随着技术的进步,虽然各个使用涡轮增压的厂家都在对涡轮增压技术进行改进,但是由于设计原理问题,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你,如果你是跑高速之类的,涡轮增压才显得特别有用。
如果你的爱车经常在城市内行驶,那么就真的有必要考虑一下是否需要涡轮增压了,因为涡轮并不是随时都在启动的,事实上在日常行车中,涡轮增压的启动机会很少,甚不使用,这就给涡轮增压发动机的日常表现带来影响。就拿斯巴鲁(富士)翼豹的涡轮增压来说,它的启动是在3500转左右,最明显的动力输出点则是在4000转左右,这时候会有二次加速的感觉,并一直持续到6000转甚更高。一般市内驾驶我们的换档实际都只是在2000-3000之间,5挡能够上到3500转估计速度都破120了,也就是说除非你故意停留在低档位,否则不超过120公里的时速涡轮增压根本无法启动。没有涡轮增压的启动,你的1.8T其实也就只不过是一部1.8动力的车而已,2.4的动力只能是你的心理作用了。
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,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,这个对经济环境还不是特别好的车主来说特别值得注意。就是废气第二次通过涡轮增压器压缩进入汽缸 产生动力 带有涡轮增压比自然吸器的汽车动力更强劲 推背感更强烈 当然保养的费用相对比较高就是增加发动机里面的空气...使里面燃烧更快..这样带来的动力就快 .. 也大!!!!!
涡轮增压指的是什么涡轮增压,是一种利用内燃机(Internal Combustion Engine)运作所产生的废气驱动空气压缩机(Air-compressor)的技术。与超级增压器(机械增压器, Super-Charger)功能相若,两者都可增加进入内燃机或锅炉的空气流量,从而令机器效率。常见用于汽车引擎中,透过利用排出废气的热量及流量,涡轮增压器能内燃机的马力输出。发动机按照进气方式,可以分为自然吸气和增压吸气两种方式。自然吸气,顾名思义,就是发动机的进气不经过任何外力的辅助,完全通过气缸的真空吸入空气。增压吸气,目前又分为机械增压和废气涡轮增压两种方式。今天,我们只讨论废气涡轮增压。
发动机工作的两个要素:空气和燃油。无论怎样设计发动机,都要围绕着这两个要素做文章。想要提高发动机的功率和扭力,无非是提高发动机的供油量和进气量。增加供油量很容易,但是增加进气量就难了。因为,空气有特定的物理特性,仅仅靠自然吸气能力是有限的。于是,曾经在柴油发动机上大获成功的废气涡轮增压技术被移植到汽油机上。
发动机工作中排出的废气是高温高压的,通常会通过三元催化,消音器,排气管白白排出车外,废气涡轮增压发动机正是利用了废气,通过一个位于排气管的涡轮,废气的压力可以推动该涡轮高速旋转,而该涡轮通过一个联动装置,可以驱动另一个位于进气位置的涡轮也高速旋转(最高转速可达上万转/分)。进气涡轮通过旋转对新鲜空气进行压缩,使其密度大大增加,高压气体的温度很高,不适发动机燃烧需要,所以还要通过一个中冷装置冷却一下,然后供发动机使用。通过涡轮增压,发动机的功率和燃烧效率可以大大提高,以1.8t为例,可以等同于2.3的自然吸气发动机。小排量,大功率,代表着当前发动机技术的最高水平。
最重要的是,该发动机的扭力可以从1750-4600转之间保持210的值,即发动机扭力曲线呈现平台结构,这是汽车发动机设计的最高目标,发动机的扭力区间极大,使得驾驶感觉任何时速段,动力源源不绝,用之不竭。这是世上任何一款自然吸气发动机都无法达到的高度。
大家在选购汽车时经常会看到很多车的型号后面有一个t字,象宝来1.8t,奥迪a6 1.8t,大众帕萨特1.8t等。经销商会告诉你,这些带t的型号装配了涡轮增压发动机,他比普通发动机拥有更好的动力,也有更好的燃油经济性。那么涡轮增压器在发动机中到底起什么作用?为什么他能有效的提高动力输出呢?
其实t这个字母是单词turbo的缩写。他的结构很简单,但作用却不容忽视。大家都知道,普通的发动机是靠活塞向下行程时,把空气吸入到汽缸中的。而涡轮增压发动机却是先把空气压缩,然后再吸入到汽缸当中去的。这样汽缸内的空气密度更大,所以单位体积内的氧分子也就增多了,因此可以获得更好的进气效果,这样带来的直接好处就是燃烧释放的能量增多,功率也就提高了。而且这个功率还不是提高一点点,通常一台装备了涡轮增压的四汽缸发动机,如果增压值够高,那么他的动力可以相当一台六缸发动机的输出。 那么空气是怎样被压缩的呢?压缩以后的空气又是这样被吸入到汽缸中的呢?(如图)
此主题相关图片如下:
上图就是一套简单的涡轮增压系统的工作原理。图中蓝色的为进气管,红色的为排气管。从图中箭头的指向很容易看出:从发动机汽缸中排出的废气,通过排气管被引入到废气涡轮处,由于发动机废气具有高温高压的特性,因此他本身是含有很大的能量的。这些能量足可以驱动一个废气涡轮以每分中10万转的速度高速旋转。废气涡轮通过中间轴带动进气涡轮以同样的速度旋转,这样,就可以大量压缩新鲜空气,以提高空气密度。由于空气压缩以后会放热,为了避免汽缸内温度过高而引起汽油自然,所以必须先把高压空气引入到中冷器进行冷却,冷却以后的空气才能允许在汽缸内安全的燃烧。
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上图就是涡轮增压气的结构。从图中的箭头指向就很容易看出涡轮增压气的工作过程。这里要提出一个关键的机构,那就是涡轮轴的润滑系统。可别小看两个涡轮叶片之间的这个轴承,它的工作环境是非常恶劣的。不难想象,发动机的排器温度是非常高的,它要在如此高的温度情况下,以每分钟10万转以上的转速告诉旋转,这就对它的耐高温可耐磨性能提出了很高的要求。所以在这个轴承的壳体上特地开了两个孔,通过这两个孔,因入部分润滑油,让中间轴能悬浮在油膜上做高速旋转,这样才能保证它有更好的可靠性和耐用性。
涡轮增压器通常根据涡轮的直径划分成不同的等级。涡轮直径越大,那么压缩空气的能力就越强,所以增压值就越高,那么发动机产生的动力就越大。但是增压值不能无限制的加大。因为增压值越大,空气压缩以后释放出来的热量也越多,由于中冷气的冷却能力有限,那么灼热的空气在汽缸中就会很容易引起汽油自然,这样,不但不能达到增压的效果,发动机的动力反而会衰减。严重时甚会爆缸,导致整个发动机的瘫痪。所以涡轮器的增压值是通过严格的计算和实验确定的,不能随意改动。
既然涡轮增压器能很大幅度的提高汽车动力,那为什么不是所有的车都装备了它呢?这里面当然是有原因的。我们可以想想,涡轮是具有一定质量的运动部件,那么要把他从静止状态加速到10万转/分钟以上的转速是需要花一点时间的。大家都知道,发动机在待速或低转速工况下工作时,需要的进气量小,涡轮转速低。但如果此时急加速,那么就突然需要很大的进气量来提高发动机的动力输出。而此时涡轮叶片需要一定的时间才能提高其转速,增大进气,虽然这个时间不算长,但驾驶起来会有明显的滞后感。这种现象我们叫做涡轮迟滞。所以在起步和低速状态下急加速时,驾驶者会明显感到有些力不从心,但发动机转速上升以后,就会感到一股汹涌澎湃的动力突然涌现。人们常说涡轮增压发动机后劲足就是这个道理。
为了解决迟滞的问题,奥迪tt使用了双涡轮增压的解决方案。所谓双涡轮增压,就是在发动机上安装两个涡轮增压器,一个是直径较小的低值增压,在发动机转速较低时起用;一个是直径较大的高值增压器,在发动机转速较高时才启动。这在一定程度上能缓解涡轮迟滞现象,但也不能彻底根治问题。不过,如果车子装用了自动变速器,那么短暂的涡轮迟滞带来的不愉快的感觉会被自动变速器的液力变矩器吸收掉,驾驶者就几乎察觉不到了。
正因为涡轮增压技术有迟滞的通病所以很多厂家并没有使用它。象本田,宝马,法拉利这种强调引擎响应性的车厂,都没有考虑过涡轮增压技术的应用。但涡轮增压还有一个明显的好处就是能让小排量的发动机发挥出大排量发动机的动力性能,而仅仅只有小排量发动机的体积。所以保时捷就是把涡轮增压技术引入到高性能跑车上的一个代表。因为保时捷911turbo使用的是后置发动机设计,狭小的发动机仓根本容不下一台8缸机器。为了达到8缸发动机的动力效果,就在水平对置6汽缸的发动机上安装了涡轮增压器,输出功率达到了420匹,相当与一台8缸发动机的动力水平。
经销商们经常说,turbo发动机比普通发动机更节油,这并没错。但很多人会感觉到,开同一款1.8t发动机的车却比1.8发动机的更耗油。这是为什么呢?其实这个省油是相对的。turbo是通过发动机废气驱动涡轮,涡轮的运动并没有损耗发动机的功率,相反压缩以后进气比普通吸气更强。所以发动机的工作效率是提高了的。也就是说同排量的发动机带t的工作效率更高而不是用油更少。那么要比较油耗就不能光比排量,而拿功率相当的车进行比较,那就肯定是turbo更省了。
目前日本的很多厂家喜欢使用turbo技术,典型代表就是富士系列和三菱evo。在欧洲最早把turbo引入到汽车上来的就瑞典的审宝,后来沃尔涡也开始使用增压技术。德国也有两家车厂喜欢用涡轮增压,那就是奥迪和保时捷代表车型就是rs6和911turbo。这些车厂都是当今世界上制造高性能涡轮增压发动机的佼佼者!
涡轮增压泵起初是在飞机上的使用的,后来慢慢演变到汽车上面的
主要的工作功效是在原有配件不便的情况下,增加引擎的功率输出,使引擎更加能power!但是使用涡轮增压泵也有它本身的缺陷,因为它主要输出的动力是引擎排放出来的废气进行的动力传动,所以确定了它工作环境的恶劣,在加上工作温度是high,所以散热对它很重要,大众系列的这两款车型是通过机油散热的.这里也就是为什么很多泵到了后期需要更换的时候都或多或少在尾气中都是一些机油的味道!因为是涡轮增压泵中油封已经被破坏了,也就不能起到封油的作用,没有被封住的油也就流到了泵的通气中,跟随着尾气一起被排放出去了.
很多的新司机在驾驶过程中不在乎甚不知道在涡轮增压泵的油注意事项的,下面简单的说明下:
l冷车启动在发动机处于冷状态时要求司机在发动机启动怠速运 行少30秒后才可以移动车辆,尽量避免由于发动 机冷启动后润滑油压力不足时涡轮泵转速过高,发生卡死的故障。涡轮增压装置的润滑是靠发动机机油泵工作后产生的压力通过特制的油管来实现的,如果在冷启动后急于移动车辆,涡轮泵转速、负荷迅速加大,而机油压力又偏低,就出现涡轮增压泵卡死的故障。
2停车熄火在车辆跑完高速以后,发动机不应该马上熄火,因为涡轮增压泵在惯性的作用下,仍在高速旋转,此时涡轮轴的润滑是靠发动机机油泵的工作完成的,如果此时发动机熄火,将立即停止所有润滑,而高速旋转的涡轮轴因缺少润滑会发生卡死的故障,所以正确的操作方法是,在跑完高速,停车以后先怠速着一会儿,大概90秒左右,而后再将发动机熄灭。