增大涡轮增压器进气旁通阀叶轮能否增加发动机动力

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以机械设计员的角度浅析涡轮增压发动机的利弊(已更新增加网友的指正)
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以机械设计员的角度浅析涡轮增压发动机的利弊(已更新增加网友的指正)
首先自我介绍,本人学汽车专业出身,但毕业后没有参加于汽车相关的专业而是做了自动化机械设计,本人近期也也有换车的打算,初步车型锁定在途观,新君越,C5三个车型中,看到很多车友在对涡轮增压车型的一些疑问,所以绞尽脑汁开此题,希望对广大车友有所帮助。
& & 对于涡轮增压的原理想必广大车友都已经非常熟悉,在此不做详细介绍,我将重点和广大车友探讨涡轮增压发动机的利与弊,以便广大车友做到心中有数。
& &我们先来看看涡轮增压器正常工作的必要条件:
(91.15 KB) 15:16
条件一:良好的润滑:
& &因为涡轮由废气直接驱动,可以想象密闭容积可燃混合气爆炸后排出汽缸废气的余力有多大,因此涡轮的最高转速达到几十万转/min ,一般的轴承是不能适应的,所以涡轮增压器采用全浮动轴承,可见下图中间黄铜色部分。
那什么是全浮动轴承呢?所谓的全浮动轴承就是轴和轴套间转动中没有直接接触,是有一定间隙的,这个间隙靠什么来填充呢,答案是润滑油,这个润滑油并不是我们所说的普通润滑油,因为涡轮在工作是温度可达几百度,普通润滑油不能满足要求,所以我们的增压发动机要用合成机油,合成机油比普通机油要贵,也就是保养费用要高。
& &冷车为什么要预热,我们知道发动机的润滑系统的压力来自机油压力泵,当我们的车子一夜没用或者冬天停下几个小时没用时,机油已经全部回到油底壳中,并且机油粘度会很大,但我们启动时,发动机其实是在无油润滑状态,特别是前30秒,所以有经验的车主在首次启动时都不会大脚油门,就是避免发动机在无油状态干磨,对涡轮增压发动机就更为重要,因为发动机的润滑方式有两种,一是飞溅润滑,二就是压力润滑就是机油泵循环机油来润滑,发动机的的活塞和活塞环及活塞销就是以飞溅式润滑的方式来润滑,涡轮是压力润滑的方式润滑。所以在首次启动时涡轮发动机的涡轮在机油粘度大的情况下无法保持悬浮轴承的正常工作状态,也就是跟本悬浮不起来。也是在无油状态,所以我们要启动热车,也就是一些车友说的要预热三分钟。下图可以看到增压器的润滑方式。
条件二:良好的散热条件
& & 涡轮的主动叶轮是直接连接到废气管上的,可燃气体在做完功后排出是的温度非常高,记得实习是为了看发动机的排气状态,把发动机侧的排气管拆掉,发动机工作时从排气门排出的直接就是火焰,类似于喷气飞机的尾巴,所以涡轮的工作温度可想而知。因此,我们在停车时要保持发动机怠速运转一段时间以便涡轮能从高温状态冷却,如果不怠速冷却儿突然熄火,这么高的温度势必造成涡轮机其相邻部件的老化或损坏,特别是橡胶件。
说完涡轮的工作条件,我们来看看涡轮增压的弊端:
& &涡轮增压的目的就是为了榨取相同汽缸容积发动的动力,也就是有网友说的给发动机吃春药,这样一来弊端就有以下几点:
&&1、容积一定,可燃混合气密度增加,燃烧爆炸力理所应当变大,当然发动机的功率和扭矩增加了,这也正是增压发动机想要的结果,但是我们看一下活塞和缸壁的密封形式如下图:
由上图可知可燃气体燃烧后的高压气体除了推动活塞下移做工外,一部分力量会推动活塞环使活塞环紧密贴合在汽缸壁上,当然活塞环和汽缸壁中间是有一层油膜保护的,以减小摩擦,但对于增压发动机而言,汽缸容积小而工作压力大,涡轮介入后更使发动机在低速转时就承受自然吸气发动机转时的压力,所以增压发动机的工作压力要高于的自然吸气发动机,同样作用于活塞环上的压力要比普通自然吸气发动机要大的多,由此造成活塞环和汽缸壁的摩擦力增大,加速活塞环与汽缸壁的磨损,当让这是相对于自然吸气发动机而言,也就是现在为什么很多增压发动机跑一段时间后会烧机油的原因,也许有的网友会问了为什么现在技术这样发达,为什么这个问题解决不了呢,因为这是发动机整个结构决定的,也就是说活塞环与缸壁的这种运动形式在现有科技技术下是解决不了的。你可能又问既然解决不了,为什么还要用增压发动机呢?这就要从增压发动机的由来说起了,增压的出现是为了赛车,赛车是不需要考虑发动机的寿命的,因为赛车的发动机还没等烧机油早就换掉了。
归结以上综述:
增压发动机体积小功率大,相对于相同排量自然吸气发动机大40%左右,扭矩在低转速时就可以很好的输出,对车的提速性能要好。
同时保养费用高,日常使用注意事项多,发动机寿命有所降低,是增压发动机的主要弊端。
以上纯属个人愚见,望广大车友指正。
原帖由 哈霉内衣 于 10-03-19 16:22 发表
请问楼主,今天听一个朋友(维修技师)说;涡轮增压发动机的车辆适合走高速,不适合拥堵的城市道路,走走停停对涡轮增压器伤害很大。不知是这样的吗???&&
技师说的很正确,我们都知道涡有启动转速,城市中我们的道路情况决定了涡轮启动频繁,高速时涡轮几乎是一直工作的,这样我贴中说的涡轮的两工作条件都很好的满足,从发动机角度说发动机高速运转时本身吸入的气体就有惯性,这样涡轮可以说是在轻负荷下工作的,所以说适合走高速。
原帖由 迷迷糊糊又一天 于 10-03-19 15:16 发表
首先自我介绍,本人学汽车专业出身,但毕业后没有参加于汽车相关的专业而是做了自动化机械设计,本人近期也也有换车的打算,初步车型锁定在途观,新君越,C5三个车型中,看到很多车友在对涡轮增压车型的一些疑问 ...
但是 现在好像 技术改进过了 !你在 研究 一下
技术是改进不少,但我说的问题依然存在,据我看来只是给增压器单独增加水冷是非常明智的
原帖由 如琢如磨 于 10-03-19 20:21 发表
很专业! 但要说增压的最初目的是为了赛车,实在不敢苟同。
增压器的目的很简单,利用废气余热,使得更多的空气进入气缸,从而多喷油,产生更大的功率。同事因为利用了余热,其实也增加了效率,更加的 ...
20世纪50年代,康明斯、沃尔沃和斯堪尼亚等主要的发动机制造商,开始研究在卡车上运用废气涡轮增压器技术,这些增压器由Elliot和Eberspacher提供。最初,因增压器自身体积过大,这些早期的设计并未成功。后来,德国工程师Kurt Beirer设计出了一台结构紧凑的废气涡轮增压器。该专利被Indianapolis的Schwitzer认购。
& && &&&1952年,使用康明斯废气涡轮增压发动机的赛车在Indianapolis赛道的比赛中夺得冠军。1954年康明斯生产出了一系列型号的发动机,VT12、6缸NT,NRT‘s和JT‘s 。同年,沃尔沃生产了首台使用废气涡轮增压技术的柴油卡车。
&&我不否认现在涡轮增压器技术已经相当成熟,但是你说的船舶坦克等,全都是柴油发动机,为什么柴油发动机涡轮增压会得到广泛应用呢,原因在柴油机与汽油机的点火方式不同,柴油机是压燃式,也就是活塞把可燃气体压缩到一定程度温度达到燃点后柴油和空气混合的可燃混合气就会自然,涡轮增压正好可以增强柴油机的进气温度和压力,从而使柴油混合气更好的燃烧,有助于减少有害物质的排放,特别是在柴油机重载的时候,也就是少冒黑烟。
原帖由 qwer123456 于 10-03-19 21:09 发表
SSSS大学毕业的?
就按待速800转/分计算,30秒曲轴已转了800转/分/60分*30秒=400转,您算算油泵已泵出多少油了,油压是瞬间建立的
学院派也有道听途说的时候,看来自动化和汽车也有些区 ...
兄弟事实并非如此,发动机转速是指曲轴转速,曲轴与机油泵之间并非是1:1的传动比,下图证明
从图中可以看出是传动比是小于1的,另外,机油泵的结构有齿轮式和转子式,无论哪种形式,在发动机低速时所提供的机油压力和流量都是比较低的,但不会低到机油压力灯报警的界限,加上开始润滑油会很稠,你觉得你所说的机油压力瞬间建立会成立吗?
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原帖由 铁蹄马 于 10-03-19 22:12 发表
带T的油耗情况呢?
油耗这个问题是相对而论的,理论上增压发动机增加了进气量,自然要增加燃油喷射量,实际上也就是容量大了。如果拿1.8T和2.2-2.4发动机相比,可能是1.8T省油,前提是涡轮要在1500转左右介入,因为增压发动机的功率和扭矩输出比较早,也就是增压发动机有可能转速在1800转就能用五档带动车跑80KM,自然吸气的可能要转才能做到。
原帖由 qwer123456 于 10-03-19 23:04 发表
1、建议再复习一下容积泵的工作原理,还有多级机油的黏度特性
2、再来思考一下油泵的排量设计原则,30秒还不能将油泵到需要的地方,即使在自动化设计领域内是否是合理的呢?如果是这样的话,那还要那个油 ...
首先容积泵的泵油量是与转速陈正比的,也就是说发动机启动和怠速时泵油量是处在最小值得的这个你不否认吧,那首次启动车时发动机油道中是没有机油的,可能在几秒内主油道会打入机油,但到润滑末端完全建立良好的油膜,特别像凸轮轴上的凸轮要以飞溅润滑的方式润滑的地方,还有一些间隙润滑比如涡轮浮动轴承,如果冷车状态可能连正常的工作间隙都不理想,谈何润滑。所以你说的机油压力瞬间建立也没错,但是要发动机达到正常润滑状态,30秒可能不是准确数值,但是是保守数值。
关于你说的多级机油,的确适应温度范围很广泛,但是它的粘稠度并不是一成不变的,要不然多级机油的标号也没有意意义了
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呵呵,选了这么长时间车,还没发过贴?糊弄鬼呢?死托!!
(意见已经做了更正,详见91楼)
[ 本帖最后由 haoxinhwx 于
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技术贴,顶一个!
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楼下的肯定更有道理
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呵呵,选了这么长时间车,还没发过贴?糊弄鬼呢?死托!! 哥们说话要负责任的,我托什么了,请看明白我写这个帖子的用意,我只是让车友对涡轮增压发动机多一些聊解。怀疑你说我托的用意。
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是吗,那我听听楼下是不是更更有道理
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多了解下也好
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涡轮增压器能增加多少马力
涡轮增压器实际上是一种空气压缩机,通过压缩空气来增加进气量。它是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮,涡轮又带动同轴的叶轮,叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气,使之增压进入气缸。当发动机转速增快,废气排出速度与涡轮转速也同步增快,叶轮就压缩更多的空气进入气缸,空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料,相应增加燃料量和调整发动机的转速,就可以增加发动机的输出功率了。参加竞赛的跑车一般在发动机上装有涡轮增压器,以使汽车迸发出更大的功率。发动机是靠燃料在气缸内燃烧来产生功率的,输入的燃料量受到吸入气缸内空气量的限制,所产生的功率也会受到限制,如俯工碘继鄢荒碉维冬哩果发动机的运行性能已处于最佳状态,再增加输出功率只能通过压缩更多的空气进入气缸来增加燃料量,提高燃烧做功能力。在目前的技术条件下,涡轮增压器是唯一能使发动机在工作效率不变的情况下增加输出功率的机械装置。   涡轮增压器的最大优点是能在不加大发动机排量就能较大幅度地提高发动机的功率及扭力,一般而言,加装增压器后的发动机的功率及扭矩要增大20%~30%。涡轮增压器的缺点是滞后,即由于叶轮的惯性作用对油门骤时变化反应迟缓,使发动机延迟增加或减少输出功率,这对于要突然加速或超车的汽车而言,瞬间会有点提不上劲的感觉。  首先说说涡轮增压器的大概结构原理,废气涡轮增压器主要由泵轮和涡轮组成,当然还有其他一些控制元件。泵轮和涡轮由一根轴相连,也就是转子,发动机排出的废气驱动泵轮,泵轮带动涡轮旋转,涡轮转动后给进气系统增压。增压器安装在发动机的排气一侧,所以增压器的工作温度很高,而且增压器在工作时转子的转速非常高,可达到每分钟十几万转,如此高的转速和温度使得常见的机械滚针或滚珠轴承无法为转子工作,因此涡轮增压器普遍采用全浮动轴承,由机油来进行润滑,还有冷却液为增压器进行冷却。以前,涡轮增压器大都用在柴油发动机上,现在一些汽油发动机也采用涡轮增压器。因为汽油和柴油的燃烧方式不一样,因此发动机采用涡轮增压器的形式也有所区别。  汽油发动机不同于柴油发动机,它进入气缸的不是空气,而是汽油与空气的混合气,压力过大容易爆燃。因此,安装涡轮增压器必须要避免爆燃,这里涉及两个相关问题,一个是高温控制,另一个是点火时间控制。  强制性增压后,汽油机压缩和燃烧时的温度和压力都会增加,爆燃倾向增加。另外,汽油机排气温度比柴油机高,而且不宜采用增大气门重叠角(进、气排门同时开启的时间)方式来加强排气的降温,降低压缩比又会造成燃烧不充分。还有,汽油机的转速比柴油机高,空气流量变化大,很容易造成涡轮增压器反应滞后。针对汽油机使用涡轮增压器出现的一系列问题,工程师有针对性地一一做了改进,使汽油机也能用上废气涡轮增压器。  中冷器   温度增高,这样不仅影响充气效率,还容易产生爆燃。因此要装置降低进气温度的设备,这就是中间冷却器。它安装在涡轮增压器出口与进气管之间,对进入气缸的空气进行冷却。中间冷却器就象散热器,用风冷却或者水冷却,空气的热量通过冷却而逸散到大气中去。据测试,性能良好的中间冷却器不但可以使发动机压缩比能保持一定值而不会产生爆燃,同时降低温度也可提高进气压力,进一步提高发动机的有效功率。  叶轮   由于汽油发动机转速范围宽,空气流量变化大,因此涡轮增压器的压缩叶轮外形是复杂的三元曲面超薄壁叶轮片,一般有12~30片叶,呈放射线状曲线排列,叶片厚度在0.5毫米以下,采用铝材用特殊铸造法制作。叶片形状的优劣直接影响到到涡轮增压发动机的性能。叶轮形状角度越合理,质量越轻,叶轮的启动就越灵敏,涡轮增压器的天生缺陷“反应滞后”也就越小。  爆燃传感器   除了降低温度来减少爆燃的可能外,还要采用爆燃传感器,它的作用就是在产生爆燃之时,传感器感到不正常的振动会立即将信息反馈至发动机ECU(电子控制单元)控制系统,将点火定时稍推迟一点,不产生爆燃的时候再恢复正常点火定时。  由于轿车汽油机的转速比柴油机高,空气流速快而且变化范围大,因此它的涡轮增压器有更高的要求。现代轿车发动机已普遍采用电子喷射系统,在电子控制技术及新材料的配合下,涡轮增压器在汽油机上的应用也会日益普遍。  轿车用的废气涡轮增压器都采用单入口涡轮外壳,也就是说只利用废气排气的压力能量,不需使用其它的辅助能量。由于轿车发动机的转速范围大,因此废气涡轮增压器必须要有调节装置,以使发动机能在一定转速范围内获得比较恒定的增压压力。另外,汽油机是点燃式点火,它的压缩比是有一定范围限制的,过高就会引发爆燃。因此,还要有爆燃检测及控制机构,随时调整点火提前角。  轿车的废气涡轮增压器一般安装在排气管附近,涡轮和叶轮分别装在涡轮室和增压器内,二者同轴刚性联接,同步旋转。  目前的涡轮增压器的调节装置大都在排气侧进行调节,当不需要增压时,例如怠速或者有爆燃先兆时,一部分排气会通过旁通阀泄出而不进入涡轮增压器。当发动机转速每分钟达到1800转时,电磁阀就会关闭旁通阀让排气流指向涡轮一侧,使涡轮转动。另外还有一种设计,就是调节涡轮叶片的角度,通过阻力的改变来调节涡轮的转速,从而改变增压量。  对空气进行冷却可以使空气收缩增大密度,在同等容积下塞进更多空气,还可以防止爆燃。因此轿车的涡轮增压器都安装有中间冷却器,这种中间冷却器一般用空气冷却,安装在发动机散热器前面、旁边或者单独一个位置,利用汽车迎面气流或者自身风扇冷却。  涡轮增压器的关键零件是轴承。这种根据润滑形式命名的轴承被称为“全浮式轴承”,工作转速极高,工作环境恶劣。因此,保证润滑是非常重要的事情。如果因油压低导致机油供给缓慢,就会损坏轴承从而导致涡轮增压器失效。在正常的发动机启动是不会发生此类故障的,但如果发动机更换机油和机油过滤器后第一次启动,就会产生机油供给缓慢现象,使轴承缺乏机油润滑。在这种情况下,启动后要怠速运转3分钟左右,不可直接将转速提升到涡轮增压器启动转速。同样,在高速及上坡后也不要使发动机立即停止,要使发动机继续怠速运行1分钟左右,使仍继续空转的涡轮增压器轴承不会缺油。因此,使用涡轮增压器汽车的司机,一定要遵循厂家的指示操作,还要十分注意机油的质量,不宜将涡轮增压器汽车视同一般汽车进行操作。  (1)电磁阀、(2)气缸燃烧室、(3)中冷器、(4)空气滤清器、(5)叶轮、(6)涡轮、(7)排气旁通阀  所以针对这种结构原理,在使用这种发动机时应注意一些问题:  1.发动机启动后应怠速运转一会儿,使润滑油达到一定的工作温度和压力,以免突然增加负荷时因轴承无油而加速磨损,甚至卡死。  2.车辆停车时由于增压器转子转动具有一定惯性,所以发动机不要立即熄火,应怠速运转一段时间,以使增压器转子的温度和转速逐渐下降。立即熄火会使机油丧失压力,转子靠惯性转动时得不到润滑而损坏。  3.经常检查机油油量,避免因缺少机油而导致轴承失效及转动件卡死。  4.定期更换机油及机滤,因全浮动轴承对润滑油的要求很高,应使用厂家规定牌号机油。   5.定期清洗更换空气滤芯,空滤过脏会造成进气阻力增加,使发动机功率下降。  6.经常检查进气系统的密闭性,漏气会使灰尘吸入增压器及发动机,损坏增压器和发动机。  7.由于涡轮增压器转子轴承精密度很高,维修及安装时的工作环境要求很严格,所以增压器出现故障或损坏时应到指定的维修站进行维修。  在最近30年时间里,涡轮增压器已经普及到许多类型的汽车上,它弥补了一些自然吸气式发动机的先天不足,使发动机在不改变排气量的情况下可以提高输出功率10%  以上。因此许多汽车制造公司都采用这种增压技术来改进发动机的输出功率,藉以实现轿车的高性能化。   我国目前在市场上推出的带涡轮增压器的车辆主要有奥迪1.8T、帕萨特1.8T
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毛听特放屁!
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出门在外也不愁发动机进气增压为什么可以提高发动机的功率_百度知道
发动机进气增压为什么可以提高发动机的功率
为什么对气体进行增压和增加充气的密度就可以提高了发动机的功率了?空气增压密度增大了反而影响了原来汽缸的混合气浓度了。目的是可以提高它的动力性??,以提高它的充气密度和增加进气量的一项措施发动机的进气增压系统是对供往汽缸的气体进行压缩
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等等。,奔驰用机械增压,废气排出速度与涡轮转速也同步增快,使之增压进入汽缸,就可以增加发动机的输出功率了,涡轮增压都是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮,叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气。
比如帕萨特用的是废气涡轮增压,复合增压系统,废气涡轮增压系统。当发动机转速增快,气波增压系统:机械增压系统,通过压缩空气来增加发动机的进气量,空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料。常见涡轮增压可分为四种,相应增加燃料量和调整一下发动机的转速,叶轮就压缩更多的空气进入汽缸涡轮增压装置其实就是一种空气压缩机,一般来说。,涡轮又带动同轴的叶轮
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也就是说,汽油要燃烧,是必须要有空气的(其实是空气中的氧气)。
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它可以把空气压缩,增大进气量从而加大发动机的马力
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在涡轮增压器长达一个世纪的开拓和发展方面,盖瑞特(Garrett)公司起到了至关重要的作用。1953年,盖瑞特公司研发了T02涡轮增压器,并取得巨大成功。1954年,盖瑞特成立空研工业部,专门从事涡轮增压器的设计与制造。到1961年,又在汽车界首次尝试将涡轮增压器应用到轿车上。在随后的发展中,盖瑞特逐渐演变成世界上最著名的涡轮增压器厂商。到1999年,盖瑞特并入霍尼韦尔(Honeywell)公司,但增压器产品仍沿用盖瑞特商
涡轮的定义:
Turbo,即涡轮增压,简称T,最早时候由瑞典的萨博(SAAB)汽车公司应用于汽车领域。现在很多人都知道了,涡轮增压简称TURBO,如果在轿车尾部看到TURBO或者T,即表明该车采用的发动机是涡轮增压发动机。 例如 大众&&宝来的1.8T、帕萨特的1.8T、通用汽车的1.6T,2.0T系列车型等等。这些汽车的发动机工作,是靠燃料在发动机气缸内燃烧作功,从而对外输出功率。在发动机排量一定的情况下,若想提高发动机的输出功率,最有效的方法就是多提供燃料燃烧。然而,向气缸内多提供燃料容易做到,但要提供足够量的空气以支持燃料完全燃烧,靠传统的发动机进气系统是很难完成的。
涡轮增压器实际上是一种空气压缩机,通过压缩空气来增加进气量。它是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮,涡轮又带动同轴的叶轮,叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气,使之增压进入气缸。当发动机转速增快,废气排出速度与涡轮转速也同步增快,叶轮就压缩更多的空气进入气缸,空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料,相应增加燃料量和调整一下发动机的转速,就可以增加发动机的输出功率了。
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涡轮烧红是正常工作状态。迈腾号称的水冷涡轮增压也不过是指中冷器冷却,停车后还需要运转一段时间才能降温。大扭矩就是这样换来的~~~
涡轮增压温度=废气温度+涡轮快速转动摩擦温度+进气空气压缩温度。
增压器的涡轮端装有合金密封环,如果此密封环损坏,发动机高速运转时,废气会通过密封环进入发动机润滑系统,将机油变脏,并使曲轴箱压力迅速升高,发动机低速运转时,机油会通过密封环从排气管排出或进入燃烧室燃烧,从而造成机油的过度消耗。因此,当出现上述两种异常情况时,即说明涡轮增压器有故障,必须拆下检修。
由于废气涡轮增压器经常处于高速、高温下工作,增压器废气涡轮端的温度在600℃左右,增压器转子以832~1040r/min 的高速旋转。涡轮增压叶片每秒就转动17次,这才是产生高温最主要的因素。
下面多看几个图
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上图【大众1.8T发动机】工作时状态
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看完这些恐怖的涡轮工作状态图,不知道大家有何感想?你还敢在高速行驶停车之后立刻熄火吗?!或许你会考虑在任何驾驶情况下都要稍待几分钟熄火吧!反正我是会谨慎很多!!!!!
下面来看工作原理!!!你就明白造这样的发动机并普及它是多么的需要勇气!
涡轮增压工作原理
& & 就拿汽油机工作原理来说,每向气缸里面提供1公斤的汽油,大约需要气缸吸入15公斤的空气,才能保证汽油充分燃烧。然而这15公斤的空气,其体积将是非常大的,光靠气缸在发动机进气过程产生的真空度,不容易将这么大体积的空气完全吸入。因此,提高发动机吸入气体的能力,也就是提高发动机的充气效率就显得尤为重要。有两种方法来增加发动机的进气量,第一种是后段式增压技术,从原理上讲,后段式增压技术就是采用专门的压气机将气体在进入气缸前预先进行压缩,提高进入气缸的气体密度,减小气体的体积,这样,在单位体积里,气体的质量就大大增加了,进气量即可满足燃料的燃烧需要,从而达到提高发动机功率的目的。增压过程中采用的压气机又叫做增压器。第二种是前段式进气技术,还是利用气缸的真空度,从进气支管将空气补充进气缸。不管是哪种技术,控制好进气量是关键。
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& & 涡轮增压发动机是依靠涡轮增压器来加大发动机进气量的一种发动机,涡轮增压器(Tubro)实际上就是一个空气压缩机。它是利用发动机排出的废气作为动力来推动涡轮室内的涡轮(位于排气道内),涡轮又带动同轴的叶轮位于进气道内,叶轮就压缩由空气滤清器管道送来的新鲜空气,再送入气缸。当发动机转速加快,废气排出速度与涡轮转速也同步加快,空气压缩程度就得以加大,发动机的进气量就相应地得到增加,就可以增加发动机的输出功率了。
涡轮增压发动机的最大优点是它可在不增加发动机排量的基础上,大幅度提高发动机的功率和扭矩。一台发动机装上涡轮增压器后,其输出的最大功率与未装增压器相比,可增加大约40%甚至更多。
& & 最早的涡轮增压器用于跑车或方程式赛车上,这样在那些发动机排量受到限制的赛车比赛里面,发动机就能够获得更大功率。
& & 红色为高温废气,蓝色为新鲜空气
& & 众所周知发动机是靠燃料在汽缸内燃烧作功来产生功率的,由于输入的燃料量受到吸入汽缸内空气量的限制,因此发动机所产生的功率也会受到限制,如果发动机的运行性能已处于最佳状态,再增加输出功率只能通过压缩更多的空气进入汽缸来增加燃料量,从而提高燃烧作功能力。因此在目前的技术条件下,涡轮增压器是惟一能使发动机在工作效率不变的情况下增加输出功率的机械装置。
& & 我们平常所说的涡轮增压装置其实就是一种空气压缩机,通过压缩空气来增加发动机的进气量,一般来说,涡轮增压都是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮,涡轮又带动同轴的叶轮,叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气,使之增压进入汽缸。当发动机转速增快,废气排出速度与涡轮转速也同步增快,叶轮就压缩更多的空气进入汽缸,空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料,相应增加燃料量和调整一下发动机的转速,就可以增加发动机的输出功率了。
涡轮增压的分类
发动机的增压方法根据驱动增压器所用能量来源的不同,基本上可以分为四类:
1.第一类是机械增压系统,增压器由发动机曲轴通过齿轮(或链条等)直接驱动。
2.第二类是废气涡轮增压系统,增压器是由发动机工作时排出的废气带动的。
3.第三类是复合增压系统,即在发动机上,既采用废气涡轮增压器,又同时应用机械驱动式增压器。此外还有惯性增压、气波增压等其他增压方式。
4.第四类是前段式真空控制系统,即利用发动机气缸真空控制,从进气支管给气缸进气,这种技术2003年在台湾被发明,台湾专利案号 M301275-宝久马力小涡轮。
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【大众TSI发动机:属于上述第三类发动机】
需要注意的是,引进国内后,大众TSI发动机取消了机械增压,属于上述第二种类型
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大众缸内直喷技术,缸内直喷技术在VAG集团中被广泛运用,由Audi RS4和R8共享的4.2升FSI发动机即是其中性能强悍的代表作。& & 其中VAG集团可以算是导入缸内直喷科技最具代表性的例子,目前包含Audi和VW都已将名为FSI的缸内直喷发动机列为旗下车款的高阶动力来源,而且在Audi和VW车系的顶级车上,甚至更以FSI结合上涡轮增压以增大动力。
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供油系统采用缸内直喷设计的最大优势,就在于燃油是以极高压力直接注入于燃烧室中,因此除了喷油嘴的构造和位置都异于传统供油系统,在油气的雾化和混合效率上也更为优异。加上近来车上各项电子系统的控制技术大幅进步,计算机对于进气量与喷油时机的判读与控制也愈加精准,因此在搭配上缸内直喷技术以使得发动机的燃烧效率大幅提升下,除了发动机得以产生更大动力,对于环保和节能也都有正面的帮助。
涡轮增压装置的组成
大家可能会觉得涡轮增压装置非常复杂,其实并不复杂,涡轮增压装置主要是由涡轮室和增压器组成。首先是涡轮室的进气口与发动机排气歧管相连,排气口则接在排气管上。然后增压器的进气口与空气滤清器管道相连,排气口接在进气歧管上,最后涡轮和叶轮分别装在涡轮室和增压器内,二者同轴刚性联接。这样一个整体的涡轮增压装置就做好,你的发动机就好像电脑CPU一样被“超频”了。
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上面是涡轮增压3D模型图
之后是当今世界上最强大的布加迪16.4发动机【4涡轮】(这款发动机简直是不得不提到而且也是创造性的奇迹啊!)
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据大众工程师描述:研制第一台布加迪威龙发动机时,他们居然把屋顶的排气系统烧毁了,可见涡轮的热量之惊人!(可在本人发的介绍布加迪威龙的制造过程的相关视频中看到!国家地理杂志的纪录片!确实是烧毁了屋顶排气!可见威龙的排气装置是多么的强大!)
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事实上,布加迪的W16发动机是由两部V8发动机拼接而成,全车的10个散热器为强大的涡轮散热!!!
高温的涡轮
正如你所猜想的,被压缩气体离开压缩室后温度会升高,主要是由压缩过程和气体与机件的磨擦引起的。那么在进入燃烧室之前就有必要对其冷却(以一般的科学常识,气体遇热会发散),这时充气冷却器(或者叫热交换器)就要参与工作。冷却器降低了压缩气体的温度,同时也能让燃烧室温度保持在一个较低的水平上。有些系统甚至在冷却器上再加一个风扇,以确保进一步降低进气温度。
看了这么多,我想大家都应该心里有点数,Turbo发动机是什么样的发动机,因何而造都一清二楚了吧!我想越是高科技高精密的机器越需要专业的维护!并不是简单、耐用才是好机器才完美。既然选择了精密技术就要为其付出代价!目前的欧洲的Turbo发动机已经占市场的50%,这也是未来的趋势,这必定是要广泛的走入普通家庭,经受市场的捶打与检验,并且在此期间不断的创意完善,或许在几年后更新型、更高科技的散热系统可以让Turbo变得维护更简单,更好的机油使涡轮与发动机变成完美搭配!!!但是Turbo所产生的多余热量是永远无法避免的!这也验证了任何机器都不完美!
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关键还是怕国产的有点不太成熟啊
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1600摄氏度????
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国产汽油质量不靠谱,所以还是慎买涡轮增压。
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增压车型,需配合缸内直喷燃油系统,燃油系统由低压和高压两部分组成,高压压力有10MPA之高,所以一旦发生碰撞并且导致高压油轨或高压油管破裂,内部的高压油会喷出很远,如果不幸喷到涡轮增压器上面,火灾就发生了。
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呵呵,我只知道纯铁的熔点是1535摄氏度,上面图片第二张图中红的发黄那里的温度也不过摄氏度左右,那是在极端测试条件下所产生的后果,属于毁灭性测试,在正常使用中是不可能出现的,发动机裸露部分温度最高的地方就是排气歧管了,正常使用情况下温度应该低于500摄氏度。参加竞速或者飚车就不在此列了
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【来自秦楚论坛iPhone客户端】
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国内的汽油真让人不放心,
新马车才喝了三个月的97油,菊花就已经黑了。
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开那么快能把涡轮烧红的能有几个人啊?活下来的就更少了.
国内高速限速,最高120.
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