渦輪增壓發動機更換更高效的增壓器會縮短髮動機使用壽命,嚴重會爆缸。
想要理順為什麼不能盲目升級增壓器,首先要理解增什麼是增壓器、壓增的是什麼、增壓後為什麼能提升效能。
①:所謂增壓器本質為一臺空氣壓縮機,其動力來自發動機執行中的排氣,高壓高溫的排氣推動壓縮機的廢氣渦輪旋轉,渦輪與進氣管道中的葉輪剛性連線,兩者的轉速是相同的。利用排氣驅動的空壓機等於廢物利用,所以增壓器本身並不增加能耗。
②:葉輪在進氣系統中壓縮的當然是空氣,但氣缸的容積是固定的,或1.5升或2.0升;在容積不能改變的前提下只能提升密度,常壓下1個單位的空氣中氧氣的比例為20.9%,那麼透過壓縮機把1.5個單位的空氣壓縮成1個單位的大小(體積),結果是同樣1個單位的空氣但其氧氣佔比高一半。(以上為假設)
③:空氣中的氧氣是燃油的助燃劑,常壓下以正常氧含量燃燒火焰溫度假設為汽油的1200攝氏度,而氧氣含量提升後成為富氧燃燒狀態,氧濃度在21%~30%之間增長溫度可以升高到2000攝氏度以上。發動機執行的基礎是燃油爆燃產生熱能,所謂燃燒其本質是一種能產生超高溫的化學反應,反應中分子會有不規則的極快速度運動,運動過程中產生的力量則為內能,推動活塞帶動曲軸飛輪輸出轉矩則為推動汽車行駛的動能。
重點:熱能越高轉化為內能的比例越大,渦輪增壓以提升氧含量實現富氧燃燒高溫火焰的方式提高動力,理論上仍是不增加噴油量的;所以這種機器既能節油又有強勁的效能,但是增壓強度絕不能過分的高。
如上所示氧濃度達到29%時火焰溫度已經超過了2000攝氏度,而正常的發動機使用的灰鑄鐵或鋁合金材質無法承受如此高溫;以汽油機為例其溫度雖然1200攝氏度,但這一高溫只是反映瞬間的溫度,環繞空氣中的氮氣能吸收熱量、熱能轉化為內能後也會降溫,活塞也不是在極限高溫中長時間受熱,所以缸體和活塞還不會融化。
但換裝高功率的增壓器必然會讓壓縮空氣的強度提升,進入氣缸內的氧含量很有可能超過發動機材質的峰值;且富氧燃燒比例過大,空氣中的氮氣無法有效的吸收熱量,在超高溫環境中如果再以高轉速執行,溫度無法有效的散發則會聚積在氣缸和活塞上,活塞一旦高溫變形則會與氣缸剛性的卡住,結果一定是爆缸導致發動機報廢。
即使增壓器功率只是小幅上升,但溫度升高後引數也與發動機設計引數相悖,在高溫中機油的潤滑能力會大幅降低,發動機缺少有效潤滑是會嚴重磨損拉缸的。汽車動力改裝本就不被允許,原因在於改裝行業不夠規範也不夠嚴謹,動力系統的改裝設計到材料、潤滑、冷卻以及車架強度、懸架強度更各項引數的同步升級,亂改是有弊無利,供參考。
渦輪增壓發動機更換更高效的增壓器會縮短髮動機使用壽命,嚴重會爆缸。
想要理順為什麼不能盲目升級增壓器,首先要理解增什麼是增壓器、壓增的是什麼、增壓後為什麼能提升效能。
①:所謂增壓器本質為一臺空氣壓縮機,其動力來自發動機執行中的排氣,高壓高溫的排氣推動壓縮機的廢氣渦輪旋轉,渦輪與進氣管道中的葉輪剛性連線,兩者的轉速是相同的。利用排氣驅動的空壓機等於廢物利用,所以增壓器本身並不增加能耗。
②:葉輪在進氣系統中壓縮的當然是空氣,但氣缸的容積是固定的,或1.5升或2.0升;在容積不能改變的前提下只能提升密度,常壓下1個單位的空氣中氧氣的比例為20.9%,那麼透過壓縮機把1.5個單位的空氣壓縮成1個單位的大小(體積),結果是同樣1個單位的空氣但其氧氣佔比高一半。(以上為假設)
③:空氣中的氧氣是燃油的助燃劑,常壓下以正常氧含量燃燒火焰溫度假設為汽油的1200攝氏度,而氧氣含量提升後成為富氧燃燒狀態,氧濃度在21%~30%之間增長溫度可以升高到2000攝氏度以上。發動機執行的基礎是燃油爆燃產生熱能,所謂燃燒其本質是一種能產生超高溫的化學反應,反應中分子會有不規則的極快速度運動,運動過程中產生的力量則為內能,推動活塞帶動曲軸飛輪輸出轉矩則為推動汽車行駛的動能。
重點:熱能越高轉化為內能的比例越大,渦輪增壓以提升氧含量實現富氧燃燒高溫火焰的方式提高動力,理論上仍是不增加噴油量的;所以這種機器既能節油又有強勁的效能,但是增壓強度絕不能過分的高。
如上所示氧濃度達到29%時火焰溫度已經超過了2000攝氏度,而正常的發動機使用的灰鑄鐵或鋁合金材質無法承受如此高溫;以汽油機為例其溫度雖然1200攝氏度,但這一高溫只是反映瞬間的溫度,環繞空氣中的氮氣能吸收熱量、熱能轉化為內能後也會降溫,活塞也不是在極限高溫中長時間受熱,所以缸體和活塞還不會融化。
但換裝高功率的增壓器必然會讓壓縮空氣的強度提升,進入氣缸內的氧含量很有可能超過發動機材質的峰值;且富氧燃燒比例過大,空氣中的氮氣無法有效的吸收熱量,在超高溫環境中如果再以高轉速執行,溫度無法有效的散發則會聚積在氣缸和活塞上,活塞一旦高溫變形則會與氣缸剛性的卡住,結果一定是爆缸導致發動機報廢。
即使增壓器功率只是小幅上升,但溫度升高後引數也與發動機設計引數相悖,在高溫中機油的潤滑能力會大幅降低,發動機缺少有效潤滑是會嚴重磨損拉缸的。汽車動力改裝本就不被允許,原因在於改裝行業不夠規範也不夠嚴謹,動力系統的改裝設計到材料、潤滑、冷卻以及車架強度、懸架強度更各項引數的同步升級,亂改是有弊無利,供參考。