发动机增压技术的优点?

核心提示涡轮增压器有四个主要优点:1、提高发动机升功率。在发动机排量不变的情况下可以通过增加进气密度,让发动机可以多喷油,从而提高发动机的功率,加装增压器后的发动机的功率及扭矩要增大20%~30%。。反之在同样的功率输出的要求下可以降低发动机的缸径

涡轮增压器有四个主要优点:
1、提高发动机升功率。在发动机排量不变的情况下可以通过增加进气密度,让发动机可以多喷油,从而提高发动机的功率,加装增压器后的发动机的功率及扭矩要增大20%~30%。。反之在同样的功率输出的要求下可以降低发动机的缸径,缩小发动机的体积和重量。
2、改善发动机的排放。涡轮增压器发动机通过改善发动机的燃烧效率,减少发动机废气中颗粒物和氮氧化物等有害成分的排量。是柴油发动机达到欧二以上排放标准不可缺少的配置。
3、提供高原补偿的功能。部分高海拔地区,海拔越高,空气越稀薄,带涡轮增压器的发动机就可以克服因高原空气稀薄导致的发动机的功率下降。
4、提高燃油经济性,降低油耗。由于带涡轮增压器的发动机燃烧性能更好,可以节省燃油3%-5%。

什么是涡轮增压 涡轮增压发动机优缺点

「内燃机·涡轮增压」技术已达到成熟阶段-目前并无缺点目录:节油优势性能优势使用寿命维保成本制造成本分析TURBO发动机的特点,需要从这五个方面入手。首先,Turbo技术普及的初衷并不是单纯为了提升车辆性能,核心因素是降低车
涡轮增压发动机优缺点是什么 「内燃机·涡轮增压」技术已达到成熟阶段-目前并无缺点
目录:

节油优势性能优势使用寿命维保成本制造成本

分析TURBO发动机的特点,需要从这五个方面入手。首先,Turbo技术普及的初衷并不是单纯为了提升车辆性能,核心因素是降低车辆油耗。实现燃油经济性的前提是汽车的正常行驶需要合理的动力输出。本文假设需要100马力(PS),发动机以20L排量为标准。

计算题

20L-NA自然吸气发动机的最大扭矩为200牛·米,在1000/4000转/分的转速范围内线性增加,在4000转/分时会达到峰值。发动机转速越高,油耗就越高,因为(转速÷2)等于发动机的工作频率,每次工作都要消耗燃油。20T涡轮增压器最大扭矩为400牛·米,可在1550/4400转/分的范围内保持最大值。要达到100马力,这两台机器各自的转速是多少?

答:根据“马力=转速×扭矩÷9549×136”的公式,倒推计算基于以下准则。

20NA≈3900rpm20T=2000rpm

谁更省油仍有争议?

知识点:增压器可以在大转速范围内保持最大扭矩。此时的喷油量是根据[排量和进气量]按照147:1的理论空燃油比计算的,因为进气量充足。然而,自然吸气发动机通过活塞运行的吸力或同时打开进气门和排气门来吸入空气体。中低速范围内吸入的空气体并不是标准排量(进气量),所以在中低速范围内,相同转速下的喷油量确实比较少,比例可能只有60%~90%的范围,一般认为这是NA车型省油的原因。

因为低速范围内的喷油量会略低于标准,达到相同马力的速度差接近2000 rpm涡轮增压的标准功是每分钟1000次,即使喷油量等于1,那么1分钟就要消耗1000个基数。

自然吸气发动机每分钟确实工作2000次,按照08的平均标准,同一分钟消耗的燃油基数达到1600。因此,涡轮增压发动机的节油性没有争议。在实际应用中,只要驾驶风格与驾驶NA相同,就会更低。但由于动力提升效果明显,车辆用户的驾驶习惯会变得越来越激进,所以科技可以省油,用户也不会选择省油,于是就有了Turbo好像要耗油的错觉。

知识点2:从参数中可以看出一些线索。同排量发动机采用Turbo技术,最大扭矩不仅能在较大范围内稳定峰值,还能比n a车型提高一倍。事实上,这是实现节油和大幅提升性能的基础。

原理是“富氧燃烧”。燃烧燃料的过程是烃基可燃物质的氧化还原反应。在反应过程中,分子运动产生的驱动力和热能是动力,通过结构转化为扭矩。想要增加扭矩无非是增加可燃材料的数量,但是这种方式要耗费石油;其次是提高氧气浓度,加强可燃物质的反应强度,这是比增加燃烧基效应更理想的方式,所以会出现扭矩的多阶增加。

成本问题

增压器是否需要每10万公里更换一次总成?类似的问题在推广初期比较常见,因为前期增压器的材质比较差,在高温高压环境下容易损坏;一些知名品牌的车辆确实需要换一组10万公里左右,但技术要回头看,而不是固守过去。

目前,根据增压器的材料标准,增压器可以终身免维护,即与发动机总成具有相同的使用寿命。普通的汽油动力汽车就不讨论了,这些机器的工况也没那么差。我们要知道,所有的轻、中、重型厢式货车都使用柴油发动机,而这些发动机都是缸内直喷涡轮增压器。车辆的行驶里程往往是几百万公里,涡轮增压器更换频繁?

维护费用也不用担心!很多人说涡轮增压发动机需要使用全合成机油,这是不准确的。很多性能适中的增压器都可以使用半合成机油,但是性价比不高。

就算普通NA车型能用最便宜的矿物油,更换周期是5000公里吗?每次换油都需要换机器滤芯,同时还会招致工时成本。在合成机油中,矿物油两次保养的综合成本似乎高于一次保养。合成机油可使用1万公里,节省一个机器 滤清器 和一个工作小时。不值得吗?而且NA车型不省油,没有理想的动力体验,简单对比维修费用是不合理的,因为不在一个级别。

制造成本需要强调!废气涡轮增压系统的成本高于NA型。从研发到材料,从 冷却系统 到 车架 匹配,都需要使用优秀的高成本变速箱,拥有更高的“最大输入扭矩”。可以说涡轮增压车的综合成本会高很多,但是这里还有一个非常有趣的现象。

从≥ 6万的水平来看,只要有自然吸气发动机的车,就一定有涡轮增压动力的车选。可见,谁的诚意更高,如何选择你自己考虑。

涡轮增压发动机真的省油吗 「涡轮增压技术」的普及初衷是为节油·同时可以提升性能表现

分析基础:

增压系统结构富氧燃烧概念扭矩马力关系

要了解涡轮增压发动机如何节油,掌握这三个知识至关重要。首先我们来看看增压系统的循环原理:增压器本身没有动力系统,其涡轮叶轮的运转既不是电驱动,也不是燃烧燃料和热能驱动。

基础知识的动力来源是内燃机运行中的废气。燃油车配备“四冲程活塞往复循环热机”,其第四冲程为排气冲程。由于气缸(燃烧室)内的压力很高,废气的流量和压力也极高,很难在运动中堵塞排气管。涉水行驶即使水位超过尾管,也会被排气压力推出。

因此可以看出尾气的压力有多高,所以高流量的高压尾气会带动涡轮增压器涡轮,其转速会很快。涡轮增压器涡轮由来自排气歧管的高压废气驱动,同时驱动进气管中的叶轮以相同的速度旋转。

图1:增压器的结构

图2:完整结构的动态演示

“叶轮”在进气系统中运行,转速可高达每分钟数万转至10万转以上。空空气通过排气冲程的吸力和进气冲程的负压被吸入,当它流经叶轮时,会被高速旋转产生的压力压缩。空气体由各种分子组成,其中主要有以下三种类型。

氮气78%氧气2094%二氧化碳003%

剩下的是稀有气体。各种分子之间是有间隙的,因为分子(和其中的电子)是互斥的;如果没有压力约束,空气体理论上不存在。

这里所谓的2094%的氧比标准,是零海拔的标准氧浓度;越靠近水平线,空气体受重力约束的程度越高。说白了,空气体的分子间隙是靠压力(拉力)减小的,但是随着海拔的升高,空气体在重力的作用下会越来越小,失去束缚作用分子排斥的程度就会严重,或者可以理解为空气体。

比如在5000米的高空,分子排阻理论会导致氧气减少到115%。然而,装有燃油车的内燃机的运行基础是单位体积的氧分子越多越好。然后,氧气被外力压缩得更“紧”——减少了分子间隙,增加了氧气分子的数量。这是最理想的进气方式吗?

富氧燃烧涡轮增压发动机增加氧气浓度。需要增加燃油喷射吗?很多非车辆用户认为TURBO发动机耗油,这是由于对两个概念的误解。

TURBO-增氧不增量(体积概念)排量+等于增量

涡轮增压技术不会改变发动机的进气量。比如20L-T的增压器,每个气缸的排量会是“05L”(升);没有助推器系统就不会变,加了助推器也不会变。是不是有点难以理解,增加的只是固定标准量的氧分子数?再看一张,你可能就放心了。

可以理解,标准海拔的氧浓度为2094%,因此理解为“1l = 2094个氧分子”(例)。

20L-NA自吸为2094个20L-Turbo高度压缩可增加到≥3000个

这就是所谓的“富氧状态”。燃烧的本质是燃料碳氢化合物(或其他可燃物)的氧化反应。在反应过程中,光能&:热能,其实能转化为动力的热能只是一个巧合的发现,然后通过机械结构得到很好的利用。

反应的本质是分子运动碰撞产生的驱动力,决定驱动力强弱的核心因素是氧气的浓度,只要浓度高于常压标准即可;然后分子运动产生的驱动力更强,所以涡轮增压发动机依然按照空147:1的气油比喷油,只是进气系统稍有升级;提高扭矩的技术方向已经从原来愚蠢的增加排量(增加油耗基数)的方法,变成了先进的“标准燃油喷射-充氧加扭矩”的方法。

概念公制马力是行业通用的单位标准,驱动力为运动效率1ps = 75kg 1m/1s(每秒每米)。在物体质量不变的前提下,马力越大,运动速度越快。下面可以说明节油的基本方式:功率=扭矩×速度÷9549,马力=功率× 136。一辆车需要足够的马力才能顺利加速,而增加马力的方法无疑有三种。

大扭矩×高转速=强劲大扭矩×低转速=合格小扭矩×高转速=合格

转速的概念:曲轴每分钟转数,四冲程发动机曲轴转两圈,喷油一次。那么当然,发动机转速越高,喷油频率越高,也就是油耗越大,所以第三种组合虽然动力合格,但油耗总会高。

真实数据比较:

20L-NA平均最大扭矩200N·m左右(4000pm左右达到峰值)20T-增压机峰值数据可达400N·m(1500~4000rpm区间维持峰值)

同样排量和喷油量的发动机,20T增压机的最大扭矩会高一倍,所以同样马力需求所要求的速度标准会差很多。比如需要100PS马力时,20NA的转速约为4000转/分,但20T的这个水平低于1800转/分。油耗高还是低有争议吗?

总结:涡轮增压技术当然更省油,但因为动力强很多,用户在实际驾驶时会迅速改变驾驶风格。养成高速驾驶快感的习惯后,油耗总会略高。但是,如果采用等效排量和推重比的增压车,以自然吸气车用户的风格驾驶,那么油耗肯定要低很多。

(柴油机节油的原理也是高热能、高扭矩-低速运转)

涡轮增压发动机优缺点是什么 @2019

什么是涡轮增压涡轮增压简称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。那么,下面让我们了解详细介绍吧。

一、什么是涡轮增压

涡轮增压器实际上是尸种空气压缩机,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,废气排出速度与祸轮转速也同步增快,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,相应增加燃料量就可以增加发动机的输出功率。

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。

二、涡轮增压发动机优缺点

1、涡轮增压发动机优点

使用涡轮增压发动机的汽车给人的感觉是比自然吸气的发动机车强劲很多。使用涡轮增压器的发动机,其输出的最大功率可增加大约40%,甚至更多。另外,发动机在采用了增压技术后,能提高燃油经济性和降低尾气排放。这是涡轮增压发动机优缺点中最主要的优点。

增压涡轮发动机的增压装置并不复杂,由涡轮室和增压器两部分组成。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。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。

2、涡轮增压发动机缺点

涡轮增压发动机的最高爆发压力和平均温度都会大幅度提高,机械性能、润滑性能也都会受到影响,因此涡轮增压内燃机的寿命会比同样排量的非增压发动机的要短一些。

为了保证增压发动机在较高的机械负荷和热负荷条件下能可靠耐久地工作,必须在发动机主要热力参数的选取、结构设计、材料、工艺等方面做必要的改变,而不是简单地在发动机上装一个增压器就行了。由于这个改变过程在实行中难度颇大,而且还要考虑增压器与发动机的匹配问题,因此在一定程度上也限制了废气涡轮增压技术在发动机上的应用。

涡轮增压发动机优缺点的一个不能让追求及时性的人所容忍的缺点是动力输出反应滞后。从你大脚油门希望立即提速,到叶轮高速转动将更多空气压进发动机之间,存在一个时间差,而且这个时间还不短由于转子的惯性作用,叶轮对油门的骤时变化反应还是迟缓。一般经过改良的涡轮也要至少2秒左右来增加或者减少进气的压力。

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