引擎是靠燃料在汽缸內(nèi)燃燒作功來(lái)產(chǎn)生功率的,輸入的燃料量受到吸入汽缸內(nèi)空氣量的限制,所產(chǎn)生的功率也會(huì)受到限制,如果引擎的運(yùn)行性能已處于最佳狀態(tài),再想增加輸出功率只能通過(guò)壓縮更多的空氣進(jìn)入汽缸來(lái)增加燃料量,提高燃燒作功能力。
從而就出現(xiàn)了增壓器這個(gè)玩意,它實(shí)際上是一種空氣壓縮系統(tǒng),通過(guò)壓縮更多的空氣,使得燃料的燃燒更加充分以提高引擎的輸出功率。目前市場(chǎng)上流行的增壓的方式有兩種:機(jī)械增壓系統(tǒng)、廢氣渦輪增壓系統(tǒng)。由于這兩種技術(shù)都有它們各自的不足,但它們的優(yōu)勢(shì)又能有效彌補(bǔ)相互的不足,自然地就把它們有機(jī)的結(jié)合在一起,構(gòu)成了構(gòu)成了復(fù)合增壓系統(tǒng)。
機(jī)械增壓器就像引擎的附件轉(zhuǎn)向助力泵一樣安裝在引擎上,并由引擎皮帶驅(qū)動(dòng)(與驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)一樣道理,將壓縮空氣輸送到進(jìn)氣歧管。原則上只要引擎在運(yùn)轉(zhuǎn),機(jī)械增壓就自然而然的產(chǎn)生,引擎轉(zhuǎn)速越高加壓力度就越大,好處就是對(duì)于油門(mén)的反應(yīng)靈敏沒(méi)有遲滯現(xiàn)象,加速感受相當(dāng)線(xiàn)性化,且維護(hù)相對(duì)簡(jiǎn)單;不過(guò)增壓值會(huì)隨引擎轉(zhuǎn)速的提高而降低,當(dāng)達(dá)到某一界限時(shí),由于本身的阻力增壓器反而會(huì)成為引擎的負(fù)擔(dān),嚴(yán)重影響引擎轉(zhuǎn)速的提升,且由于它的驅(qū)動(dòng)力是來(lái)自引擎,因而在一定程度上會(huì)增加油耗。
再來(lái)看看目前市場(chǎng)上運(yùn)用量最大的廢氣渦輪增壓系統(tǒng)(Turbo charger),也就是我們本文所著重介紹的。廢氣渦輪增壓是利用引擎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)引擎轉(zhuǎn)速增快,廢氣排出速度與渦輪轉(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)增加燃料量和調(diào)整一下引擎的轉(zhuǎn)速,就可以增加引擎的輸出功率了。
廢氣渦輪增壓的優(yōu)劣勢(shì)正好與機(jī)械增壓相反:最大優(yōu)點(diǎn)是它可在不增加引擎排量的基礎(chǔ)上,大幅度提高引擎的功率和扭矩。一臺(tái)引擎裝上渦輪增壓器后,其輸出的最大功率與未裝增壓器相比,可增加大約40%甚至更多。此次是油耗低,較之機(jī)械式需要消耗引擎動(dòng)力不同,渦輪增壓可謂是無(wú)本生利的事情,利用廢氣的能量帶來(lái)動(dòng)力提升,因而油耗與自然吸氣并無(wú)二至;且由于燃燒更充分,因而它的排放也更為環(huán)保些。
它最大的缺點(diǎn)是“渦輪遲滯”,即由于葉輪的慣性作用對(duì)油門(mén)驟時(shí)變化反應(yīng)遲緩。這對(duì)于要突然加速或超車(chē)的汽車(chē)而言,瞬間會(huì)有點(diǎn)提不上勁的感覺(jué)。其次在低轉(zhuǎn)速時(shí),渦輪增壓器沒(méi)有介入,同時(shí)廢氣仍然要驅(qū)動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn),排氣沒(méi)有自然吸氣引擎順暢,此時(shí)的引擎扭力輸出要比同等排量的自然吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī)還要弱。再有就是對(duì)引擎本身要求較高且維護(hù)較為機(jī)械式來(lái)的繁瑣。
渦輪增壓器畢竟是無(wú)本生利的事情,它是利用引擎的廢氣工作的,這些廢氣的能量如果不加以利用也會(huì)白白地浪費(fèi)掉。因此,自從渦輪增壓器面世以來(lái),人們就經(jīng)常對(duì)它進(jìn)行技術(shù)改造,例如提高加工精度,盡量減少渦輪與渦輪室內(nèi)壁的間隙,以便提高廢氣能量利用率;采用新型材料陶瓷,利用陶瓷的耐熱高,剛度強(qiáng),重量輕的優(yōu)點(diǎn),可以將渦輪增壓器做得更加緊湊,體積更少,而且能減少渦輪的“滯后響應(yīng)”時(shí)間。
下面編者就為大家推薦幾款目前市場(chǎng)上比較熱門(mén)的帶有渦輪增壓系統(tǒng)的車(chē)款。
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