牛车网 精华 买车要不要带"T"?从认识涡轮增压器开始

买车要不要带"T"?从认识涡轮增压器开始

车图腾 发表于 牛车网 2014.11.12 06:09

究竟需不需要带“T”的发动机,从认识涡轮增压器开始...

1905年,Alfred Buchi博士申请第一款涡轮增压器专利的时候,估计怎么都没有想到,他给汽车发动机领域带来的,是影响如此之大的一款黑科技。究竟什么是涡轮增压器,日常用车到底需不需要他,又是什么让涡轮增压器越来越普及?今天我们先来简单解答第一个问题——究竟什么是(废气)涡轮增压。

我们都知道,气缸进行排气冲程的时候,气缸内的废气会通过排气门高速排出。不同于自然吸气发动机,涡轮增压器将排气的能量收集起来,并将这部分能量用于增加发动机的进气量从而增强性能。这好比是机枪将子弹出膛时的反作用力用于上膛,比起打一发子弹上一次膛的三八大盖,汤姆逊冲锋枪的火力自然杠杠的。

如上图所示,涡轮增压器主要由两部分组成--涡轮机(左)、压气机(右)。涡轮机连接发动机排气歧管,废气驱动转子高速转动,能量通过轴传递给压气机,压气机将空气压缩再输送给进气歧管,气缸进行进气冲程的时候,进来的就是被压缩过的高密度空气了。这也解释了为何涡轮增压机型压缩比普遍不高的原因,进来的已经是压缩过的空气了,再玩高压缩比,那发动机可就扛不住了。所以各位车友如果下了狠心给爱车上涡轮,可千万别忘了换个活塞增大燃烧室容积。

原理看似简单,但是实现起来还是需要面对巨大的挑战。先放个结构图看看。

这货这么多零件,有没有一种吊炸天的感觉?柴油机的涡前温度一般在750℃一下,特殊情况可以达到800℃;汽油机的涡前温度通常在850℃-1050℃,对零部件的材料性能提出很高的要求。

增压器工作的主体在转子,转子的工作速度少则每分钟数万转,多则每分钟二十多万转。高速长时间运动会将零部件的任何瑕疵最大化,所以转子的加工必须经过动平衡来保证正常工作。再举个例子,增压器的浮动轴承是通过油膜来进行润滑和密封的,这对零件的加工精度提出了极高的要求,所以没有雄厚的实力,一般厂家很难生产涡轮增压器。精密的制造带来了高精尖的性能,同样对稳定性带来了极大的挑战。相对于汽车的发动机本体来说,涡轮增压器精贵的多,对恶劣环境的耐受能力也差,也许进了点杂质就能要了增压器的命,老款帕萨特的增压器不是跑了多少万公里就要换的么(不记得了,汗。。)。随着技术的升级进步,现在增压器的寿命已经不是大问题,但还是很难做到与自然吸气发动机相同的寿命,没事漏个油什么的真是让人头疼又揪心。

说到增压器的寿命,增压器自身其实也有保护方法,那就是旁通阀。先放张示意图。

压气机出气压力大于设定值的时候,旁通阀打开,排气压力给释放掉了一部分,转子的速度就被限定在了这个设定值,限定转速也是出去自身保护的目的。我们常常看改装案例的时候,里面提到增压器的增压值,在满足设计的前提下,就是由这个旁通阀控制。旁通阀不同于收油放气的泄压阀,这里不多做说明,需要了解的可自行脑补。

大概了解了一下增压器的本体结构之后再来稍微看下外部循环的设计,废话之前还是先放一张示意图。

可以看到,增压器压缩过的空气不是直接送进进气歧管,而是要经过一个巨大的冷却装置。我们都知道,进气温度高会造成进气密度降低,影响气缸的燃烧,而增压器的工作温度很高,从压气机出来的高温空气必须经冷却装置的冷却才能被使用。这也解释了为什么改装车加装涡轮增压器的时候,会在车的前端再加装一块散热装置。

粗略介绍了一下增压器的结构特点,有什么不对的也欢迎各位车友补充指正。最后问题来了,最近很流行的问题:挖掘机技术哪家强??到底是哪家强啊??

(注:图片来自上海菱重的培训材料,菱重的小伙伴如果看到了,就当没看到吧)

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本文来源:车包包 微信号:chetuteng


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