引擎是靠燃料在汽缸內(nèi)燃燒作功來產(chǎn)生功率的,輸入的燃料量受到吸入汽缸內(nèi)空氣量的限制,所產(chǎn)生的功率也會受到限制,如果引擎的運行性能已處于最佳狀態(tài),再想增加輸出功率只能通過壓縮更多的空氣進入汽缸來增加燃料量,提高燃燒作功能力。
從而就出現(xiàn)了增壓器這個玩意,它實際上是一種空氣壓縮系統(tǒng),通過壓縮更多的空氣,使得燃料的燃燒更加充分以提高引擎的輸出功率。目前市場上流行的增壓的方式有兩種:機械增壓系統(tǒng)、廢氣渦輪增壓系統(tǒng)。由于這兩種技術(shù)都有它們各自的不足,但它們的優(yōu)勢又能有效彌補相互的不足,自然地就把它們有機的結(jié)合在一起,構(gòu)成了構(gòu)成了復合增壓系統(tǒng)。
機械增壓器就像引擎的附件轉(zhuǎn)向助力泵一樣安裝在引擎上,并由引擎皮帶驅(qū)動(與驅(qū)動發(fā)電機一樣道理,將壓縮空氣輸送到進氣歧管。原則上只要引擎在運轉(zhuǎn),機械增壓就自然而然的產(chǎn)生,引擎轉(zhuǎn)速越高加壓力度就越大,好處就是對于油門的反應靈敏沒有遲滯現(xiàn)象,加速感受相當線性化,且維護相對簡單;不過增壓值會隨引擎轉(zhuǎn)速的提高而降低,當達到某一界限時,由于本身的阻力增壓器反而會成為引擎的負擔,嚴重影響引擎轉(zhuǎn)速的提升,且由于它的驅(qū)動力是來自引擎,因而在一定程度上會增加油耗。
再來看看目前市場上運用量最大的廢氣渦輪增壓系統(tǒng)(Turbo charger),也就是我們本文所著重介紹的。廢氣渦輪增壓是利用引擎排出的廢氣慣性沖力來推動渦輪室內(nèi)的渦輪,渦輪又帶動同軸的葉輪,葉輪壓送由空氣濾清器管道送來的空氣,使之增壓進入氣缸。當引擎轉(zhuǎn)速增快,廢氣排出速度與渦輪轉(zhuǎn)速也同步增快,葉輪就壓縮更多的空氣進入氣缸,空氣的壓力和密度增大可以燃燒更多的燃料,相應增加燃料量和調(diào)整一下引擎的轉(zhuǎn)速,就可以增加引擎的輸出功率了。
廢氣渦輪增壓的優(yōu)劣勢正好與機械增壓相反:最大優(yōu)點是它可在不增加引擎排量的基礎上,大幅度提高引擎的功率和扭矩。一臺引擎裝上渦輪增壓器后,其輸出的最大功率與未裝增壓器相比,可增加大約40%甚至更多。此次是油耗低,較之機械式需要消耗引擎動力不同,渦輪增壓可謂是無本生利的事情,利用廢氣的能量帶來動力提升,因而油耗與自然吸氣并無二至;且由于燃燒更充分,因而它的排放也更為環(huán)保些。
它最大的缺點是“渦輪遲滯”,即由于葉輪的慣性作用對油門驟時變化反應遲緩。這對于要突然加速或超車的汽車而言,瞬間會有點提不上勁的感覺。其次在低轉(zhuǎn)速時,渦輪增壓器沒有介入,同時廢氣仍然要驅(qū)動渦輪旋轉(zhuǎn),排氣沒有自然吸氣引擎順暢,此時的引擎扭力輸出要比同等排量的自然吸氣式發(fā)動機還要弱。再有就是對引擎本身要求較高且維護較為機械式來的繁瑣。
渦輪增壓器畢竟是無本生利的事情,它是利用引擎的廢氣工作的,這些廢氣的能量如果不加以利用也會白白地浪費掉。因此,自從渦輪增壓器面世以來,人們就經(jīng)常對它進行技術(shù)改造,例如提高加工精度,盡量減少渦輪與渦輪室內(nèi)壁的間隙,以便提高廢氣能量利用率;采用新型材料陶瓷,利用陶瓷的耐熱高,剛度強,重量輕的優(yōu)點,可以將渦輪增壓器做得更加緊湊,體積更少,而且能減少渦輪的“滯后響應”時間。
下面編者就為大家推薦幾款目前市場上比較熱門的帶有渦輪增壓系統(tǒng)的車款。
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