解读汽车增压系统(上) 概述及种类

2022-01-05 17:18:31 作者:问答叫兽

对于广大汽车爱好者来说,增压无疑是最刺激的。小排量发动机增压后,动力会大大提升。增压如何提升发动机?增压和涡轮增压有什么异同?

我们之前介绍过压缩比的意义。为了使发动机努力工作,它必须被充分压缩。为了充分压缩,还需要充分吸入空气。以2.0升四缸发动机为例。曲轴每转一圈,两个气缸就会吸入空气,也就是1升。每分钟3000转,需要进气3立方米,每秒50升,相当于2.7桶纯净水。这只是2.0发动机在3000 rpm时的理论进气量。排量越大,速度越高,流量就会越大。然而,这些气流必须通过直径只有杯口那么大的进气管,并受到平均节流阀的限制。在进入气缸之前,它们必须经过进气门,所以没有那么多空空气真正进入气缸。

图中,布加迪威龙的8.0T发动机在6000转时,进气量为每分钟24m3。

比如自然吸气发动机怠速时,节气门只是稍微打开一个角度,进气压力在0.5bar左右。进气压力的值是节气门和进气歧管之间的位置测量值),即使在快速加速的情况下,节气门打开到很大的位置向气缸供气,但只有0.8bar左右,平稳行驶时,进气压力回到怠速水平,而在高速区域,进气压力会更低。这意味着自然吸气发动机总是在低于大气压的“负压”状态下工作,没有充足的空气体输入自然不会有更好的动力输出。因此,在不改变进气条件和保证合理工况的情况下,增加功率的一般方法是增加压缩比或排量。

但是压缩比不能无限增加,排量也和钱有关。因此,一种相对简单高效的方式——增压技术被广泛应用于发动机中。就像我刚才说的,自然吸气发动机进气不顺畅。然后,用增压器把“空气体“打”进气缸,结果自然是很满意的。

增压对发动机的影响

进气压力上升后,输入气缸的空气体自然增加,与空气体混合的燃油自然增加。因此,与自然吸气发动机相比,如果增加增压器,动力输出可以提高到非增压发动机的1.5倍,扭矩也相应增加,输出更早,可以形成“高原式”“扭矩平台”,比增加排量实惠得多。而且由于发动机的重量没有增加太多,机动性也得到了保证。

大众的1.2T小排量增压发动机

而且小排量增压发动机的内耗损失更小,最大扭矩输出也比同等功率的大排量非增压发动机更早,所以油耗会有一定的优势。

但由于进气量的增加,在压缩冲程末期,增压发动机的缸内压力远高于非增压发动机,相当于“压缩比”的增加,对发动机的工况影响很大。因此,在安装增压器后,应把同平台发动机的压缩比调整得更低,以保证增压后缸内压力不会过高而发生“爆燃”。

在改装领域,自然吸气发动机在配备增压器时,应该加大燃烧室容积,降低压缩比最直接的方法就是更换较厚的气缸垫片。

增压的类型和概述

我们经常在论坛和淘宝上看到几百块钱的所谓“汽车增压器”,虚拟车主安装了增压器并声称如何提高功率...其实这个“增压器”是无效的、虚假的,应该被“315”打掉。即使起作用,也是因为进气空过滤器简化,使阻力变小。

涡轮增压涡轮增压是目前最常见的增压方式。其原理是利用发动机废气的动能和内能推动一个涡轮,在与涡轮相连的另一个涡轮中压缩空气体,吹入发动机气缸。

机械增压机械增压是另一种常见的形式,它仍然使用气泵将空气压泵入气缸。与涡轮增压不同,增压气泵不是由汽车尾气驱动,而是直接利用发动机的动力驱动压缩机,输出空气体。

气波增压气波增压是发动机做功后废气的动力。通过发动机驱动的转子和定子的一系列调节箱,进气被直接压缩并输入气缸。但是这种增压形式噪音很大,增压部件很大,所以通常只用于大型柴油机。所以民用车并不常见。

谐波增压不同于气体波增压。谐波增压与排气无关。只有通过进气管道的优化设计,将动态进气流量调整为具有脉冲效应,并分别冲进每个气缸。例如,丰田ACIS就采用了这种技术。此外,奔驰宝马可变进气歧管长度技术也能产生类似谐波增压的效果。

谐波增压是虚张声势,实际上是通过提高进气歧管内气流的惯性和回弹来形成进气压力。

由于气波增压不常见,谐波增压的结构形式和实际效果也不吸引人,下一篇文章将重点介绍涡轮增压和机械增压的一些知识。《

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