只要你买过车,或者打算买车,就一定听说过这个词,涡轮增压。
涡轮增压是什么?很多人可能并不知道,但所有人都知道的是涡轮增压很牛,有了涡轮增压,速度就会很快。这种理解大体没错,但也不完全正确。涡轮增压这个听起来又专业又高深的词到底代表了什么意义呢?为什么涡轮增压发动机会比普通发动机拥有更加强劲的动力呢?
要弄清什么是涡轮增压,就必须先要简单了解一下发动机的工作原理。发动机的本质实际上就是一种内燃机,而内燃机顾名思义就是在气缸内部燃烧的机器,它和以蒸汽机为代表的外燃机是相对的。那么内燃机是如何产生动力的呢?这并不是一个难以理解的问题,只要我们对气缸的结构有所认识,答案自然就会出现了。
气缸是一个由两个阀门所连接的一个容器,当两个阀门都闭合时,这个容器就是完全密闭的。
在气缸的底部有一个转轴,转轴通过一根连接杆与活塞相连接,随着转轴的转动,活塞就会做上下运动。在活塞之上,是连接气缸的两个阀门,一个是进气口,另一个则是排气口,同时在这一区域还存在着一个不可或缺的元素,那就是火花塞。可以看出,气缸的结构并不复杂。
当阀门闭合时,气缸是完全密闭的,此时转轴开始转动,活塞随之下行,于是活塞之上的空间变大,气压降低,此时只需要打开进气阀门,气体就会因内外部气压的差距而被吸进气缸了。接下来再次关闭进气阀门,气缸又变成了一个密闭空间,此时转轴继续转动,活塞随之上升,而此时活塞上部已经充满了气体,活塞的上升会导致气体被压缩。
被压缩的气体密度增大、温度升高,此时火花塞只需要轻轻打火,这些高温的油气混合物就会发生爆炸。
在爆炸的推动之下,活塞被推动下行,进而推动曲轴,至此,化学能就被完美转化成为了机械能,最后,只需要将排气阀门打开将爆炸后所产生的废气排出就可以了。
从气缸的结构和工作原理我们可以看出,单凭一个气缸是无法驱动汽车的,因为它的动力是间断的,只有在爆炸发生的时候才会做功,所以要让一辆汽车平稳运行就必须要加装多个气缸,现在家用的汽车最少也有3个气缸,气缸数量越多,不仅汽车行驶会更加平稳,也会获得更多的动力增强。弄懂了气缸的基本结构和发动机的工作原理之后,我们终于可以来说说涡轮增压的问题了。
明白了气缸的结构和工作原理之后,涡轮增压就变得很容易理解了。
气缸所产生的动力源于气缸内部的可控爆炸,很显然,爆炸越强烈,动力也就越充足,那么爆炸怎样才能更加强烈呢?那就是增加进气口的气体吸入量,而涡轮增压装置的本质就是这样一种辅助进气装置,而驱动这个装置的就是气缸内部爆炸所产生的废气。
涡轮装置本身是一种类似于哑铃结构的装置,由一根杆所连接,在杆的两头分别装有一个涡轮。两头的涡轮分属于两个不同的管道,一个是排气管,一个是进气管。当排气管的气体排出时,气体会推动涡轮旋转,排气管的涡轮转动会通过连接杆带动进气管的涡轮转动,于是进气管的涡轮会推动空气加速进入气缸,这样气缸的进气过程就不再是单纯的利用气压差吸气了,进气量也大大增加了。
气缸的进气量增加会导致爆炸变得更为剧烈,动力自然也就更加充足了,涡轮增压听起来专业又高深,实际原理却是非常简单的。
很多人可能并不知道,涡轮增压最早并不是为汽车而发明的。除了地上跑的汽车以外,在天上飞的飞机同样需要发动机,那么在天上飞和在地下跑有什么不同呢?最大的不同就是高空中空气相对稀薄,发动机气缸利用气压差所能够吸入的气体量是比较有限的,这就会直接导致飞机的发动机动力不足,那么怎么办呢?
于是人们就发明了一种能够辅助发动机进气的装置,这个装置就是涡轮增压系统,也正是因为有了涡轮增压系统,飞机才可以翱翔于蓝天。后来这套系统逐渐被应用于汽车之上,于是动力更加强劲的汽车便出现了。
飞机发动机的涡轮是干什么的,还有涵道是什么
至少有四种:
1、涡轮喷气发动机,最早的喷气式飞机都是这种发动机。
2、涡轮风扇发动机,比涡轮喷气发动机更省油,飞得更快更远。
3、涡轮螺旋桨发动机,主要是运输机为了省油研究的品种,市场占有率很低,不常见。
4、涡轮轴发动机,用来做直升飞机或者地面车辆、轮船的发动机,推力转换成轴扭矩的发动机。
发动机自然吸气和涡轮增压究竟有什么差别?
楼上说的什么啊,不动别瞎说。
发动机通过燃烧燃料获得能量,该能量从
燃烧室
出来后充分膨胀,对涡轮做功,带动涡轮运转。而涡轮和发动机进气口的风扇还有
压气机
同轴,涡轮运转就带动他们一起运转,从而形成连续的吸气排气过程。在这个过程中,排出的气体就是飞机推力的来源。
涵道说的是气体流过的通道。有内外涵道之分。内涵道就是通过风扇后进入压气机然后进入燃烧室燃烧后膨胀对涡轮做功,最后排出来的那部分气体通过的通道。外涵道说的是通过风扇气流后直接排出发动机的那部分气体通过的通道。一般来说,发动机80%的推力都来自外涵道排出的气体形成的。当然内外
涵道比
是根据不同发动机特性来制定的。
以上原理我是以现
民航机
常用的发动机举例的。希望对你有帮助
涡轮增压和普通的发动机有什么区别?
自然吸气和涡轮增压的区别如下:
1、相同排量下,涡轮增压比自吸的动力更强。
2、涡轮增压比自吸的的保养成本更高。
3、相同排量下,涡轮增压发动机在高速高速工况更省油。
4、涡轮增压发动机的制造成本比自吸发动机的要高。
自然吸气的优点:
1、自然吸气发动机开起来很平顺,感觉非常舒服。
2、自然吸气发动机加速更加线性,没有涡轮增压发动机的突兀感。
3、自然吸气发动机内部构造更简单,再加上自然吸气发动机发展时间长,技术更加成熟,就会导致自然吸气发动机寿命更长久。
涡轮增压发动机是在普通自然吸气发动机基础上,加装涡轮和扇叶增加进气量的发动机,构造上要比自然吸气发动机复杂,进气量比普通发动机高,同排量涡轮增压发动机的功率一般要比自然吸气功率高出30%左右。
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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