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《非增壓發(fā)動機(jī)與增壓發(fā)動機(jī)對比》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、非增壓發(fā)動機(jī)與增壓發(fā)動機(jī)的對比(轉(zhuǎn)帖)由于各國對汽車尾氣排放的要求越來越高,越來越多的小排量增壓發(fā)動機(jī)被開發(fā)出來并裝配到大部分車型上,同時增壓技術(shù)也被越來越多的汽車廠商所重視。過去20年當(dāng)中,渦輪增壓技術(shù)被廣泛的應(yīng)用于柴油發(fā)動機(jī)上,但隨著排放要求不斷提高,柴油機(jī)尾氣的顆粒問題仍然是現(xiàn)階段柴油機(jī)排氣和渦輪增壓系統(tǒng)所難以解決的難題。同樣,在汽油機(jī)的增壓技術(shù)應(yīng)用上,曾經(jīng)很多車廠嘗試給小排量發(fā)動機(jī)使用渦輪增壓技術(shù),但由于渦前的高溫和燃燒室高溫,并不能從本質(zhì)上降低尾氣排放,只能通過廢氣再循環(huán)和三元催化等技術(shù)來盡量彌補(bǔ)
2、渦輪增壓系統(tǒng)的缺陷,另外就是增壓器和發(fā)動機(jī)設(shè)計完全是獨立的兩個部分或是兩個公司,渦輪增壓器和發(fā)動機(jī)使用氣動連接,不能完全同步動作,所以渦輪增壓器和發(fā)動機(jī)匹配也是比較頭疼的問題。對于汽車改裝領(lǐng)域,現(xiàn)在大多數(shù)人認(rèn)為給自然吸氣發(fā)動機(jī)加裝渦輪增壓是提高動力的最好途徑。由于現(xiàn)在渦輪增壓器本體的成本較低,而且很多店家也較多的機(jī)會接觸到改裝渦輪增壓系統(tǒng),即大部分人比較容易接受渦輪增壓的改造。而且加裝渦輪增壓系統(tǒng)之后,相對于原車的動力來說提升確實很明顯,所以很多車主也就比較樂意為自己的車安裝這么一套“系統(tǒng)”。由于市面上流通
3、的渦輪增壓器質(zhì)量層次不齊,有日本的,美國的大品牌,也有臺灣的一些小廠牌,還有國產(chǎn)的一些仿造品和“自主品牌”。套件的價格也有很大的差別,從3、5萬到萬元以內(nèi),車主在產(chǎn)品的選擇上也很撓頭。而且各個店家施工手法和技術(shù)能力也是各有千秋,所以很多車主在套件售后的問題上有很大的疑慮,到底裝完之后車子能用多久,到底裝完之后對發(fā)動機(jī)有什么損傷,到底安裝的產(chǎn)品是什么品質(zhì),別說車主了,即便是很多店家自己都搞不清楚。如果要探討自然吸氣發(fā)動機(jī)加裝渦輪增壓系統(tǒng)的利弊,那么就要從發(fā)動機(jī)的設(shè)計角度去進(jìn)行剖析渦輪增壓發(fā)動機(jī)和自然吸氣發(fā)動機(jī)
4、到底有哪些區(qū)別。這里面涉及到的專業(yè)知識比較多,我只能理解一些皮毛,就沒辦法剖析更深層次的東西了。簡單來說主要有以下幾個區(qū)別。大部分人最容易理解的就是發(fā)動機(jī)部件的材質(zhì),比如活塞,活塞環(huán),連桿,汽缸臂,氣門等。渦輪增壓對發(fā)動機(jī)內(nèi)部機(jī)件的要求要遠(yuǎn)高于普通的自然吸氣發(fā)動機(jī),活塞,活塞環(huán),連桿,軸瓦和排氣氣門要比自然吸氣發(fā)動機(jī)的工作溫度更高,連桿和活塞所要承受大壓力大很多。而排氣氣門的材質(zhì)也是渦輪增壓發(fā)動機(jī)和自然吸氣發(fā)動機(jī)非常重要的區(qū)別之一,由于渦輪增壓是安裝在排氣系統(tǒng)的一個增壓裝置,在增壓器工作時,增壓器和氣門室之
5、間始終有很高的排氣壓力來推動增壓器葉輪轉(zhuǎn)動,那么排氣壓力高所導(dǎo)致最直接的現(xiàn)象就是溫度高,所以對排氣氣門的材質(zhì)要求要比一般自然吸氣發(fā)動機(jī)高得多。以上說的是硬件的區(qū)分,那現(xiàn)在說說“軟件”的區(qū)別。簡單來說是進(jìn)排氣氣門夾角設(shè)計不同。為什么?這個牽扯到發(fā)動機(jī)的VE,VE=容積效率。自然吸氣發(fā)動機(jī)和渦輪增壓發(fā)動機(jī)最高VE點設(shè)計是完全不同的方向。自然吸氣發(fā)動機(jī),顧名思義,是靠活塞向下運動時,燃燒室內(nèi)產(chǎn)生壓差,把外面的空氣吸進(jìn)來,在高VE的區(qū)間內(nèi)進(jìn)排氣門的夾角比較小,來保障吸進(jìn)來的空氣盡量少的從排氣氣門排出去。而渦輪增壓發(fā)
6、動機(jī)則完全不同,由于燃燒室和增壓器之間始終都有壓力存在,渦輪工作壓力越高,那么燃燒室內(nèi)的壓力也就越高,即便是活塞處在下止點的時候燃燒室內(nèi)同樣存在來自于排氣的壓力,所以增壓發(fā)動機(jī)需要更大的氣門夾角,利用來自于增壓器壓氣機(jī)端的進(jìn)氣壓力,把燃燒室中的廢氣排出去。由于這個“軟件”的區(qū)別,會使自然吸氣發(fā)動機(jī)安裝渦輪增壓之后造成燃燒室高溫和排氣高溫,并且增加爆震的現(xiàn)象。并且排氣氣門的壽命會極具縮短。散熱,眾所周知,渦輪增壓對發(fā)動機(jī)造成最大的困擾就是高溫,那增壓發(fā)動機(jī)自然就會有更好的散熱能力。所有渦輪增壓發(fā)動機(jī)在活塞下方
7、都會配備機(jī)油噴嘴,來給每個活塞降溫。中缸水道的設(shè)計也有很大的區(qū)別,一般渦輪增壓發(fā)動機(jī)中缸的水道總長度遠(yuǎn)長于自然吸氣發(fā)動機(jī)。簡單來說,給自然吸氣發(fā)動機(jī)加裝渦輪增壓,就是以減壽的代價來榨取動力。話又說回來,難道自然吸氣的發(fā)動機(jī)就只能通過增加壓縮比,高角度凸輪軸等高成本低回報的方式來增加動力么?非也。機(jī)械增壓是另外一種增壓形式,通過皮帶與曲軸皮帶輪連接,和發(fā)動機(jī)同步運作。機(jī)械增壓常見的主要是最老式的RootsType魯式增壓,TwinScrewtype也被稱為LycholmType雙螺桿式,還有Centrifug
8、al離心式。對于這幾種形式的增壓器,所表現(xiàn)的空氣流量曲線和溫升也有很大差別。不過機(jī)械增壓所帶來的好處是很相近的。除了離心式的增壓器之外,另外兩種形式的機(jī)械增壓空氣流量區(qū)縣的表現(xiàn)形式相似。因為離心式的空氣流量,轉(zhuǎn)速,壓比等參數(shù)都是成平方的比例關(guān)系,和典型的機(jī)械增壓完全不同,所以在此討論的“機(jī)械增壓”不包括離心式增壓器。機(jī)械增壓的優(yōu)勢在于溫度低,和發(fā)動機(jī)同步運作,沒有延遲,扭力峰值出現(xiàn)的早,動力輸出線性,不牽扯排氣系