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1 # 眾星計劃你我他
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2 # 小草說車
增壓器大致分為兩種,一種是渦輪增壓,一種是機械增壓!機械增壓一般用於高效能賽車,而我們平時見到的大部門都是渦輪增壓車型!增壓器其實就是一臺空氣壓縮機,機械增壓是靠發動機曲軸驅動,而渦輪增壓器是靠排氣氣體的動能驅動!我今天只談常見地靠渦輪驅動的增壓器!
渦輪增壓器從結構上分成兩部分,一部分是驅動部分,一部分是增壓部分,結構一體,非常緊湊!渦輪增壓器安裝在發動機進氣道上,位於空氣濾芯和進氣歧管之間。那這臺空氣壓縮機是靠什麼轉動起來呢?是靠汽車排出的廢氣產生的衝擊驅動!舉個例子,你手裡拿一個風車,用嘴巴向風車葉片吹氣,那風車是不是跟著就轉起來了?風車圓心的軸是不是也跟著轉動起來了?同理,這個轉起來的軸,另一端連線的是增壓器的另一部分,就是空氣壓縮機的葉片,空氣壓縮機的葉片轉起來,就會給流入發動機的空氣加壓,就像是對著發動機進氣道做“人工呼吸”,用力把空氣送入氣缸,壓力越大,同體積的氣缸內就能吸入更多氧氣,也就能燃燒更多的燃料,提供更強的動力!可以參考下圖理解!
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3 # 天和Auto
內燃機渦輪增壓系統的原理與知識點-全解析
解析基礎:
四程衝
空壓機
富氧燃燒
渦輪增壓發動機的執行原理解析,首先需要了解什麼是“四程衝”。燃油動力汽車裝備的活塞式往復迴圈熱機,這是一種透過燃燒燃油產生熱能,將熱能轉化為機械能的發動機。其執行的步驟分為四步,分別為:進氣噴油,壓縮蒸發,燃燒膨脹,排出廢氣——四步驟即為四衝程,運動狀態參考下圖。
第一步驟無需解釋,不把空氣燃油弄到氣缸裡也沒法燃燒。壓縮衝程的作用是透過壓縮氣缸內的空氣,以分子運動為基礎產生熱能(高溫)蒸發噴射到氣缸裡的液態燃油,燃油從液態變成氣態後能夠更迅速的燃燒。燃燒膨脹衝程是利用燃燒的熱能,透過活塞連桿曲軸轉化為機械能(動力)。對於渦輪增壓系統而言,最重要的實際排氣衝程,正常執行的發動機有相當大的排氣壓力哦!如果對排氣壓力沒有概念的話,嘗試空擋踩油門堵住排氣管(注意防止燙傷),如沒有相當大的力量是堵不住的。
知識點1:NA自然吸氣發動機正常執行時總會排氣,而此類發動機的排氣壓力是被白白浪費的。那麼如果在排氣歧管位置引出一條管路,將“衝勁”很大的高壓尾氣透過管路再引導至一臺空氣壓縮你上,利用尾氣的衝力吹動壓縮機的渦輪扇葉運轉——這種狀態是不是叫做“廢氣利用”呢?這就是渦輪增壓器的動力源,是完全不增加多餘功耗(油耗)而實現空氣壓縮機運轉的理想方式。
2:渦輪增壓器的本質為空氣壓縮機,其功能是將大體積的空氣壓縮成小體積。發動機正常執行時的排氣壓力可以驅動增壓器的渦輪達到數萬轉,低慣量的高效增壓器甚至可以超過10萬轉(每分鐘);以極高速度旋轉的渦輪會是進氣系統中的葉輪剛性連線,所以葉輪的轉速也會極其高。那麼透過葉輪的空氣則會在高壓旋轉中被“擠壓變小”,狀態如下圖所示。
3:氧濃度的概念很重要。在常壓下空氣中含有20.95%的氧氣,NA發動機吸入的空氣正是這一比例。而渦輪增壓系統將大體積的空氣壓縮成小體積,這一過程的結果只是讓體積發生了變化,並沒有讓常壓氧濃度發生變化;通俗的解釋為壓縮後的空氣如果再次膨脹,其氧濃度還是20.95%,但在壓縮後則有可能達到23/24/25%……的高標準,因為氧分子量沒有減少,只是分子之間的間隙被擠壓變小了,這是壓縮與氧濃度的關係。
富氧燃燒氧氣是燃油的助燃劑,同時氧氣也還是燃油的“興奮劑”。在與燃油產生氧化還原反應時,氧氣的濃度越低反應的效率(速度/強度)越差,反之氧濃度越高則相同時間內,催化反應的速度也就越快,反應得出的結果如果是一個能夠量化的數值則必然越大。
比如某2.0NA發動機的最大扭矩僅僅為200N·m(真實水平),但是2.0T渦輪增壓發動機透過空氣壓縮機獲得了高濃度“富氧”,在燃油作為催化物具備大量冗餘的前提下,相同的時間內反應出更多的熱能則可以達到400N·m(真實水平)。
通俗的解釋為富氧燃燒提高了燃燒效率,以消耗相同燃料的前提下,可以在相同的時間內讓燃油做出“更強烈”的反應。從分子的角度描述則是分子運動強度變大,在“吸入富氧”後變得異常興奮以產生了更高強度的運動能力,驅動發動機活塞運轉則等於轉化出了更大的扭矩。渦輪增壓系統的目的:在不增加燃油消耗量的前提下,用氧氣刺激燃油使扭矩提升。
扭矩基數大則能夠以低轉速達到同排量NA發動機高轉速的輸出功率,低轉速等於低油耗——節油目的達到了,在不需要節油時扭矩的倍數級提升就是效能的⅓~½的提升,駕駛樂趣也有了。於是NA被淘汰了,目前只有一些入門級車或落後的日系合資車還在使用,因為製造成本低。
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4 # 北漂人生
首先說說渦輪增壓器的大概結構原理,廢氣渦輪增壓器主要由泵輪和渦輪組成,當然還有其他一些控制元件。泵輪和渦輪由一根軸相連,也就是轉子,發動機排出的廢氣驅動泵輪,泵輪帶動渦輪旋轉,渦輪轉動後給進氣系統增壓。增壓器安裝在發動機的排氣一側,所以增壓器的工作溫度很高,而且增壓器在工作時轉子的轉速非常高,可達到每分鐘十幾萬轉,如此高的轉速和溫度使得常見的機械滾針或滾珠軸承無法為轉子工作,因此渦輪增壓器普遍採用全浮動軸承,由機油來進行潤滑,還有冷卻液為增壓器進行冷卻。以前,渦輪增壓器大都用在柴油發動機上,因為汽油和柴油的燃燒方式不一樣,因此發動機採用渦輪增壓器的形式也有所區別。汽油發動機不同於柴油發動機,它進入氣缸的不是空氣,而是汽油與空氣的混合氣,壓力過大容易爆燃。因此,安裝渦輪增壓器必須要避免爆燃,這裡涉及兩個相關問題,一個是高溫控制,另一個是點火時間控制。
強制性增壓後,汽油機壓縮和燃燒時的溫度和壓力都會增加,爆燃傾向增加。另外,汽油機排氣溫度比柴油機高,而且不宜採用增大氣門重疊角(進、氣排門同時開啟的時間)方式來加強排氣的降溫,降低壓縮比又會造成燃燒不充分。還有,汽油機的轉速比柴油機高,空氣流量變化大,很容易造成渦輪增壓器反應滯後。針對汽油機使用渦輪增壓器出現的一系列問題,工程師有針對性地一一做了改進,使汽油機也能用上廢氣渦輪增壓器。
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5 # 汽車概況
發動機進氣結構
渦輪增壓發動機和普通自吸發動機的主要區別就是發動機進氣結構。渦輪增壓發動機在進氣系統位置有一個渦輪增壓器,相當於一個空氣壓縮機,在空氣壓縮機的作用下,外界的空氣被迫吸入發動機內部,此時,發動機進氣量會大大增加,同時進氣壓力也會增加,一般情況下,車主地板油駕駛時,渦輪增壓器最高壓力可達2bar。對於普通的自吸發動機,發動機進氣壓力可能僅為零點幾bar。
渦輪增壓器工作原理渦輪增壓器的動力來源於何處呢?這就是渦輪增壓器的高明之處,正常來講,發動機排出的廢氣可能就因此而浪費掉了,但是渦輪增壓器卻充分利用了發動機的廢氣,利用發動機排出的廢氣作為動力來推動渦輪室內的渦輪,渦輪又帶動同軸的葉輪(位於進氣道內),葉輪將由空氣濾清器管道送來的新鮮空氣壓入氣缸。發動機轉速越快,排除的廢氣越多,渦輪增壓器葉輪旋轉速度越快,車輛發動機進氣量也就越大,發動機的輸出功率及扭矩可以相應增加。
渦輪增壓器工作環境但是發動機尾氣溫度很高,這也導致渦輪增壓器的溫度也很高,發動機正常工作時,渦輪增壓器的溫度都要在500℃以上,與此同時,渦輪增壓器旋轉速度高達幾萬轉,工作環境惡劣,同時工作狀況極端,所以,渦輪增壓器很容易損壞,最早一批的渦輪增壓發動機相關問題,各位車主肯定耳目一新,因此,現在的渦輪增壓器必須耐高溫,同時冷卻效果要好。渦輪增壓器內部都配備有水冷和油冷兩個迴路,雙管齊下,這才使得現在的渦輪增壓器使用壽命顯著提升。
中冷器的重要性渦輪增壓發動機相比於普通的自吸發動機還多了一箇中冷器,中冷器的作用就是降低發動機進氣溫度。發動機進氣溫度對車輛的動力水平及發動機爆震影響較大:根據空氣熱脹冷縮的特性,如果進氣溫度太高,發動機進氣量會變少,車輛發動機的動力輸出也會降低;進氣溫度太高,發動機也會經常性發生敲缸或爆震現象。所以,在發動機進氣系統位置,都裝有中冷器,用於冷卻發動機進氣溫度。
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6 # 曉傑修理
你好很高興回答你的問題,渦輪增壓發動機的工作原理就是比普通發動機多一個渦輪,普通發動機吸氣時靠活塞向下運動,而增壓發動機是靠增壓器往發動機機裡面壓氣,就像普通的鼓風機一樣往發動機裡面壓氣,就像人帶了一個呼吸機呼吸機來幫助人吸氣,從而達到增壓的效果!
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7 # 菜糰子01
渦輪增壓大家並不陌生,平時在車的尾部都可以看到諸如1.4T、2.0T等字樣,這說明了這輛車的發動機是帶渦輪增壓的。渦輪增壓(Turbocharger)簡稱Turbo或T。渦輪增壓是利用發動機的廢氣帶動渦輪來壓縮排氣,從而提高發動機的功率和扭矩,使車更有勁。
關於渦輪增壓發動機的介紹與工作原理
渦輪增壓發動機指的是配備渦輪增壓器的發動機。渦輪增壓器實際上是一種空氣壓縮機,透過壓縮空氣來增加進氣量。它是利用發動機排出的廢氣慣性衝力來推動渦輪室內的渦輪,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。當發動機轉速增快,廢氣排出速度與渦輪轉速也同步增快,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,相應增加燃料量和調整一下發動機的轉速,就可以增加發動機的輸出功率了。
關於渦輪增壓發動機的介紹與工作原理
渦輪增壓是一種利用內燃機運作產生的廢氣來驅動空氣壓縮機的技術。該技術能夠在相同的單位時間裡,把更多的空氣與燃油的混合氣強制性的擠入氣缸進行壓縮燃爆動作。這使得渦輪增壓能在和自然吸氣時間相同的情況下,擁有更大的動力輸出。當引擎配合上渦輪增壓以後,起碼能提升30%到40%的額外動力,這就是渦輪增壓系統帶來的好處。
關於渦輪增壓發動機的介紹與工作原理
渦輪增壓器的工作原理:
一,發動機排出的廢氣,推動渦輪排氣端的渦輪葉輪,並使之旋轉。由此便能帶動與之相連的另一側的壓氣機葉輪也同時轉動。
二,壓氣機葉輪把空氣從進風口強制吸進,並經葉片的旋轉壓縮後,再進入管徑越來越大的擴壓通道流出,這些經壓縮的空氣被注入汽缸內燃燒。
三,有的發動機設有中冷器,以此降低被壓縮空氣的溫度、提高密度,防止發動機產生爆震。
四,被壓縮(並被冷卻後)的空氣經進氣管進入汽缸,參與燃燒做功。
五,燃燒後的廢氣從排氣管排出,進入渦輪,再重複以上(一)的動作。
關於渦輪增壓發動機的介紹與工作原理
目前來說,市場中的渦輪增壓技術雖然是已經比較成熟了,但是對於消費者而言,該如何選擇,應該從自身需要出發,不要盲目跟風,只有真正適合自己的才是最好的。
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8 # 小渝貮
汽車上的“Turbo”(渦輪增壓)是如何工作的?
燃油車的動力,來自於發動機中化學燃料的燃燒——發動機功率,取決於單位時間發生燃燒的物質的量(空氣+燃油)——單位時間能有多少物質燃燒,取決於發動機“排量”(容積)。
但是,要提升發動機排量,就必須要增大發動機體積,也就大大增加了車身尺寸和重量——這樣即便提高了發動機功率,(根據牛頓第二定律)加速度反而還會下降,就成了“徒增功耗”的尷尬。
那麼,到底怎麼解決這個矛盾,進而提升汽車加速能力呢?
1905年,瑞士工程師Alfred Buchi創造性地解決了這個問題——壓縮空氣。發動機排量有限沒關係,但只要增加一個壓縮機,增大發動機中空氣的密度,也就增加了能參與化學反應的空氣的量,進而提升發動機功率。更巧妙的是:空氣壓縮機的動力源恰好是廢氣,並不需要消耗額外的能量——這就是“渦輪增壓”技術。
簡單點理解就是透過不完全燃燒的廢氣進行第二次燃燒,使得氧氣密度增大,從而發動機燃燒室的氣體得到更加充分的燃燒。從而使得動力增加。到達節約燃油的經濟型。
回覆列表
渦輪增壓原理是在相同的單位時間裡,能夠把更多的空氣及燃油的混合氣強制擠入汽缸進行壓縮燃爆動作,便能在相同的轉速下產生較自然進氣發動機更大的動力輸出。渦輪增壓(Turbocharger)簡稱Turbo或T,主要是利用發動機廢氣的能量帶動壓縮機來實現對進氣的增壓,整個過程中基本不會消耗發動機的動力,擁有良好的加速持續性,但是在低速時渦輪不能及時介入,帶有一定的滯後性。平時我們在車尾看到諸如1.4T、2.0T等字樣,說明這輛車的發動機是帶渦輪增壓的。傳統汽車上主要有四種增壓方式,渦輪增壓、機械增壓、渦輪增壓+機械增壓、雙渦輪增壓,主要由兩部分組成,一部分為壓縮機殼體,一部分為渦輪殼體,兩個殼體裡面的葉輪是剛性連線,可以進行同軸轉動。首先,油氣混合物在發動機氣缸內燃燒後產生的廢氣透過排氣歧管進入渦輪室,當廢氣透過時會帶動渦輪室的渦輪進行旋轉,由於兩個葉輪之間是剛性連線的,所以就會帶動壓縮機殼體裡的葉輪進行旋轉,然後葉輪壓縮並輸送由空氣濾清器來的空氣,使之增壓後進入氣缸。當發動機轉速越來越高,產生的廢氣就會越來越多,就會使渦輪與葉輪的轉速提升,然後就會壓縮更多的氣體進入氣缸,那麼與汽油混合就越充分,燃燒的效率就會大大提升,最終發動機的輸出功率就會實現增加。