當(dāng)環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)重時(shí),人們第一個(gè)想到的往往是如何讓有著環(huán)境污染的氣體消失,但是這樣做的成本也是很巨大的,所以也就出現(xiàn)了現(xiàn)在的汽車市場(chǎng)上那些混合動(dòng)力車型的售價(jià)一個(gè)比一個(gè)高。其實(shí),最簡(jiǎn)單也是最初減少環(huán)境污染則是通過(guò)渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的??纯船F(xiàn)在馬路上行駛的汽車,從1.8T、2.0T到現(xiàn)在的1.4T,帶“T”(渦輪增壓的簡(jiǎn)稱)的車越來(lái)越多。隨著汽車技術(shù)的發(fā)展,渦輪增壓技術(shù)也被分為:?jiǎn)螠u輪增壓技術(shù)、雙渦流單渦輪增壓技術(shù)和雙渦輪增壓技術(shù),它們?cè)谠砗凸ぷ鬟^(guò)程上十分相近,下面我們就來(lái)逐個(gè)為大家解析一下。
A 單渦輪增壓技術(shù)
單渦輪增壓技術(shù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低,是現(xiàn)在大部分渦輪增壓車型所采用的渦輪增壓技術(shù)。
◎原理
渦輪增壓,英文名字為Turbo,它的引入是為了讓車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)可以在不改變缸徑(排量)的前提下輸出更強(qiáng)勁的動(dòng)力。而它達(dá)到這種效果主要是依靠提高發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量,從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和扭矩,讓車子更有勁。最初渦輪增壓技術(shù)是被用在各種賽車上的,由于賽事官方對(duì)于參加比賽車輛在發(fā)動(dòng)機(jī)排量上有著限制,渦輪增壓技術(shù)的使用可以讓車輛既滿足了官方對(duì)于排量的要求,亦可以讓車輛得到更大的動(dòng)力輸出。
其實(shí)在我們車上使用的渦輪增壓器就是一個(gè)空氣壓縮器,眾所周知,汽車發(fā)動(dòng)機(jī)是靠燃料在機(jī)體內(nèi)部燃燒,將熱能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的一個(gè)過(guò)程,也就是說(shuō)車輛所得到的動(dòng)能多少取決于燃料在機(jī)體內(nèi)部燃燒時(shí)所發(fā)出的熱量。由于發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),以至于發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部得到的燃料量和助于燃料燃燒的氧氣量有限,所以要想提高燃料燃燒后所產(chǎn)生的熱能,只有通過(guò)適時(shí)的提高燃燒室中氧氣的含量與燃油的含量來(lái)達(dá)到提高功力的效果,因此渦輪增壓技術(shù)也就被使用到了汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上。
◎工作過(guò)程
了解完渦輪增壓技術(shù)的原理后,我們下面就來(lái)看看一款普通的渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過(guò)程是怎樣的。
一般車用渦輪增壓器由離心式壓氣機(jī)、徑流式渦輪機(jī)和中間體三部分組成。離心式壓氣機(jī)有進(jìn)氣道、壓氣機(jī)葉輪、無(wú)葉式擴(kuò)壓管及壓氣機(jī)蝸殼組成 ;渦輪機(jī)則由蝸殼、噴管、葉輪和出氣道等組成;而渦輪機(jī)葉輪、壓氣機(jī)葉輪和密封套則就組成了渦輪增壓器的轉(zhuǎn)子。
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)燃油混合氣通過(guò)進(jìn)氣歧管進(jìn)入到氣缸內(nèi),通過(guò)進(jìn)氣-壓縮-做功-排氣四沖程后通過(guò)排氣歧管排除到汽缸外,而就在廢氣被排出到汽缸外時(shí)渦輪增壓器就開(kāi)始發(fā)揮作用了 。從排氣門排出的高速?gòu)U氣,進(jìn)入到渦輪機(jī)中并帶動(dòng)渦輪機(jī)中的葉輪轉(zhuǎn)動(dòng),渦輪機(jī)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)也帶動(dòng)壓氣機(jī)葉輪進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng) ,隨著壓氣機(jī)葉輪的快速轉(zhuǎn)動(dòng) ,它帶入了大量的新鮮空氣,這些空氣被高壓打入進(jìn)氣門,也就使得氣缸內(nèi)的氧氣含量增加,在燃油含量與氧氣含量保持14.7空燃比的情況下提高了發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)氣缸做功所產(chǎn)生的熱能,從而完成在不改變車輛排量的條件下提高車輛動(dòng)力的任務(wù)。
B 雙渦流單渦輪增壓技術(shù)
雙渦流單渦輪增壓技術(shù)相比于單渦輪技術(shù)而言,結(jié)構(gòu)稍顯負(fù)責(zé),并且成本也較高。
◎原理
一般汽車上的單渦輪增壓器怠速工作轉(zhuǎn)速為1000r/min,但其達(dá)到最佳效果的轉(zhuǎn)速基本都處于1500r/min以上,渦輪增壓器的轉(zhuǎn)速升高到這個(gè)最佳效果轉(zhuǎn)速需要一段時(shí)間,也就是大家所常見(jiàn)的單渦輪增壓器所產(chǎn)生的滯后現(xiàn)象。這一現(xiàn)象的出現(xiàn)也就引出了雙渦流單渦輪增壓技術(shù)的使用。
◎工作過(guò)程
所謂的雙渦流單渦輪增壓技術(shù)在渦輪增壓器的結(jié)構(gòu)上基本上與普通的渦輪增壓器相同,其還是采用單渦輪形式,只不過(guò)它是將發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣歧管分為兩個(gè)導(dǎo)管,并將每三個(gè)氣缸中的6個(gè)排氣門接通在一根導(dǎo)管上通向渦輪增壓器,廢棄依舊按照按照“1-5-3-6-2-4”的順序從氣缸內(nèi)排出,而兩個(gè)導(dǎo)管則由于排氣時(shí)間上的不同前后依次將廢氣送入渦輪增壓器,也就使得渦輪增壓器受到前后兩股氣體的帶動(dòng) ,以避免原來(lái)單渦輪增壓器所常見(jiàn)的動(dòng)力滯后現(xiàn)象。
C 雙渦輪增壓技術(shù)
雙渦輪增壓技術(shù)則是這三款中結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜、成本最高的一項(xiàng)技術(shù),再加上其更適合用在六缸發(fā)動(dòng)機(jī)上,所以一般只有大排量車型才會(huì)使用這種渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)。
◎原理
雙渦輪增壓,顧名思義由兩個(gè)渦輪的增壓技術(shù),采用雙渦輪增壓技術(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)在渦輪增壓器的渦輪機(jī)內(nèi)和壓氣機(jī)內(nèi)都配有兩個(gè)渦輪,通過(guò)兩個(gè)渦輪的交替工作來(lái)減輕單渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)中常見(jiàn)的動(dòng)力滯后現(xiàn)象。
◎工作過(guò)程
若將雙渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)解體,我們會(huì)看到兩組渦輪通過(guò)兩種方式連接,一種為串聯(lián),另一種為并聯(lián)。串聯(lián)形式渦輪通常是一大一小兩組渦輪串聯(lián)搭配而成,低轉(zhuǎn)時(shí)推動(dòng)反應(yīng)較快的小渦輪,使低轉(zhuǎn)扭力豐厚高轉(zhuǎn)時(shí)大渦輪介入,提供充足的進(jìn)氣量,功率輸出得以提高;而并聯(lián)形式渦輪則是并列排列在排氣管中,按汽缸工作順序把1、2、3缸作為一組,4、5、6缸作為一組,每組三個(gè)汽缸的排氣驅(qū)動(dòng)一個(gè)渦輪增壓器,而由于三缸的排氣間隔相等,所以增壓器轉(zhuǎn)動(dòng)得也就較為平穩(wěn),再加上把三個(gè)汽缸分成一組也可以放置各缸之間的排氣干擾。
再熟悉一下別的型式發(fā)動(dòng)機(jī)及其它部件
直列式發(fā)動(dòng)機(jī):它的汽缸肩并肩地排成一排,L4發(fā)動(dòng)機(jī),一般的車都用
水平對(duì)置式發(fā)動(dòng)機(jī):汽缸排列在發(fā)動(dòng)機(jī)相對(duì)的兩個(gè)平面上,保時(shí)捷911用的是這種的6缸
轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī):內(nèi)燃機(jī)的一種,把熱能轉(zhuǎn)為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而非活塞運(yùn)動(dòng),如馬自達(dá)RX8
10、V 型發(fā)動(dòng)機(jī):汽缸排列在成一定角度的兩個(gè)平面上,V6發(fā)動(dòng)機(jī)
汽車變檔機(jī)制
汽車等速萬(wàn)向節(jié),我終于明白為啥前輪驅(qū)動(dòng)的騎車的輪子還能轉(zhuǎn)
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