小排量涡轮增压为什么比排量大的自吸车动力强
2016-01-08 09:23 艾森ECU升级(北京运营中心)
同样的排量,为什么增压发动机的动力比自然吸气发动机的动力强?这些,你真的知道吗?
在对车辆的动力进行比对时,我们不难发现:1.4T发动机的动力相当于2.0L的,1.6T发动机的动力相当于2.4L的,而2.0T发动机的动力则相当于3.0L的。而且很多时候,1.4T/1.6T/2.0T的动力还要比2.0L/2.4L/3.0L的强。
这是为什么呢?不是说发动机排量越大动力越强吗?
其实道理大家应该都清楚,这是因为它们一个是涡轮增压发动机(带T的),一个是自然吸气发动机。不过问题又来了,为什么涡轮增压发动机的动力会更强呢?
我们先要从发动机工作原理说起。发动机要工作,首先需要汽油燃烧做功。其过程是这样的:
第一步:活塞向下运动,进气门打开,吸入空气和燃油,在汽缸内雾化混合;
第二步:活塞向上运动,压缩油气混合物;
第三步:火花塞点火,油气混合物燃烧做功,挤压活塞往下运动;
第四步:排气门打开,活塞向上运动,排出燃烧后的废气。
然后通过持续这个进气->压缩->燃烧->排气的过程,发动机就持续的运转起来了。
这几步结合起来看是这样的:
以上也就是大家很熟悉的“活塞运动”,是不是很带感?当然这就是自然吸气发动机的工作原理。可以看到,自然吸气发动机是通过大气压将空气压入燃烧室的,而没有通过任何增压装置。这样做就会有个问题,气缸容量是有限的,每次只能进固定的油气混合物,多了装不下。
于是后来就有了增压装置。增压装置有我们常见的涡轮增压、机械增压,以及不怎么常见的气波增压。
不过不管是哪种增压方式,其工作原理基本上都是一样的,即尽量多的往汽缸内灌空气。
涡轮增压器主要由涡轮机和压缩机两部分组成。涡轮的进气口与发动机排气支管相连,排气口与排气管相连;压缩机的进气口与进气管相连,排气口则与进气歧管相连。
这样的连接方式,其工作原理应该很容易就懂了。发动机排出的废气通过排气歧管进入涡轮机,带动涡轮转动,从而带动同轴的压缩机转动,并强奸式的吸入空气,并强行增压后,再送到气缸中。
而当发动机转速增快,废气排出速度与涡轮转速也会同步增快,压缩机就会压缩更多的空气进入气缸。压力和密度增大后的空气可以燃烧更多的燃料,进而增加发动机的输出功率。
一般来说,一台发动机装上涡轮增压器后,其最大功率可以增加40%以上。也就是说同一型号的发动机,1.4L涡轮增压的动力至少相当于1.4L*(1+40%)=1.96L自然吸气发动机的动力。
简单来说,涡轮增压是把废气进行了二次利用,使其作为动力推动压缩机工作,实现对进气的增压。这个过程中基本不会消耗发动机的动力,加速持续性较好。但这样也有个缺点,就是车辆在低速行驶时,涡轮介入不够及时,存在一定的滞后性。
除了涡轮增压,还有一种常见增压方式叫“机械增压”。与涡轮增压利用废气来实现增压不同,机械增压则是通过曲轴的动力带动一个机械式的空气压缩机旋转来压缩空气的,这个过程会损耗发动机的部分动力,不过工作起来会更加稳定,工作温度也更低。其工作原理如下:
也正是由于机械增压器是由曲轴直接带动的,发动机只要运转,增压器就会工作。所以即使在低转速,也可以实现增压,提升发动机的扭矩输出。不过,据有关资料显示,当发动机高速运转时,机械增压器对发动机动力的损耗也会较为明显。不过一般来说,机械增压可以轻松提升50%的动力。
目前来看,自然吸气发动机还是最主流的发动机,但涡轮增压发动机大有逼宫之势,有些品牌推出的新车型都不搭载自然吸气发动机了,直接都是清一色的涡轮增压发动机。相比之下,机械增压发动机应用则较少,主要在搭载在一些相对高端的车型上,如路虎揽胜、保时捷卡宴、捷豹XF、奥迪A8L/A6L、凯迪拉克XTS等。
好了,今天就到这里,看完这些,你明白是怎么回事了吗?
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