2008年1月25日
引擎是靠燃料在汽缸内燃烧作功来产生功率的,输入的燃料量受到吸入汽缸内空气量的限制,所产生的功率也会受到限制,如果引擎的运行性能已处于最佳状态,再想增加输出功率只能通过压缩更多的空气进入汽缸来增加燃料量,提高燃烧作功能力。
从而就出现了增压器这个玩意,它实际上是一种空气压缩系统,通过压缩更多的空气,使得燃料的燃烧更加充分以提高引擎的输出功率。目前市场上流行的增压的方式有两种:机械增压系统、废气涡轮增压系统。由于这两种技术都有它们各自的不足,但它们的优势又能有效弥补相互的不足,自然地就把它们有机的结合在一起,构成了构成了复合增压系统。
机械增压器就像引擎的附件转向助力泵一样安装在引擎上,并由引擎皮带驱动(与驱动发电机一样道理,将压缩空气输送到进气歧管。原则上只要引擎在运转,机械增压就自然而然的产生,引擎转速越高加压力度就越大,好处就是对于油门的反应灵敏没有迟滞现象,加速感受相当线性化,且维护相对简单;不过增压值会随引擎转速的提高而降低,当达到某一界限时,由于本身的阻力增压器反而会成为引擎的负担,严重影响引擎转速的提升,且由于它的驱动力是来自引擎,因而在一定程度上会增加油耗。
再来看看目前市场上运用量最大的废气涡轮增压系统(Turbo charger),也就是我们本文所着重介绍的。废气涡轮增压是利用引擎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。当引擎转速增快,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引擎的转速,就可以增加引擎的输出功率了。
废气涡轮增压的优劣势正好与机械增压相反:最大优点是它可在不增加引擎排量的基础上,大幅度提高引擎的功率和扭矩。一台引擎装上涡轮增压器后,其输出的最大功率与未装增压器相比,可增加大约40%甚至更多。此次是油耗低,较之机械式需要消耗引擎动力不同,涡轮增压可谓是无本生利的事情,利用废气的能量带来动力提升,因而油耗与自然吸气并无二至;且由于燃烧更充分,因而它的排放也更为环保些。
它最大的缺点是“涡轮迟滞”,即由于叶轮的惯性作用对油门骤时变化反应迟缓。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。其次在低转速时,涡轮增压器没有介入,同时废气仍然要驱动涡轮旋转,排气没有自然吸气引擎顺畅,此时的引擎扭力输出要比同等排量的自然吸气式发动机还要弱。再有就是对引擎本身要求较高且维护较为机械式来的繁琐。
涡轮增压器毕竟是无本生利的事情,它是利用引擎的废气工作的,这些废气的能量如果不加以利用也会白白地浪费掉。因此,自从涡轮增压器面世以来,人们就经常对它进行技术改造,例如提高加工精度,尽量减少涡轮与涡轮室内壁的间隙,以便提高废气能量利用率;采用新型材料陶瓷,利用陶瓷的耐热高,刚度强,重量轻的优点,可以将涡轮增压器做得更加紧凑,体积更少,而且能减少涡轮的“滞后响应”时间。
下面编者就为大家推荐几款目前市场上比较热门的带有涡轮增压系统的车款。
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