我相信你们都有平时开车的经验。我觉得带"T"的发动机非常棒,动力也很大。为什么涡轮增压发动机功率大?它是如何加压的?现在让我们来了解一下发动机涡轮增压器的工作原理
节气门的功能
发动机进气系统有两个主要部件,一个是空气滤清器,主要负责过滤空气中的杂质;第二个是进气管,主要将空气引入气缸。进气管中有一个非常重要的部件,那就是节气门
节流阀的主要功能是控制进入气缸的混合气量。它是如何控制进气量的?我们在驾驶时踩下的油门踏板的深度实际上控制着油门开度的大小。油门踏板踩得越深,节气门开度越大,进入的混合气量就越大,发动机转速也会增加
传统的钢丝节气门通过钢丝一端连接到油门踏板,另一端连接到节气门,传动比为1:1。这种方法的控制精度较差。目前的电子节气门(电子油门)使用位置传感器将踩下油门踏板的力和幅度等数据传输到控制单元进行分析,然后总结驾驶员踩下油门的意图。然后,ECU计算实际的节气门开度和关度,并发出命令来控制节气门电机,从而实现节气门的精确控制
进气歧管的长度是可变的吗
我们通常看到发动机进气歧管的长度似乎是固定的,但它的长度可以改变吗?事实上,通过在进气歧管内安装控制阀并打开和关闭它,进气歧管可以分为两部分,从而改变其有效长度。改变进气歧管长度的目的是什么?其主要目的是提高发动机在不同速度下的进气效率,从而提高发动机在各种速度下的动力性能
当发动机低速运转时,黑色控制阀关闭,气流被迫从长歧管流入气缸,这可以增加进气气流的速度和压力,使汽油和空气更好地混合,燃烧更完全(这类似于用慢速水流压扁水管会使水流更快的原理)。当发动机转速增加时,控制阀打开,气流绕过下管直接进入气缸。此时,可以更快地吸入更多的空气,从而在发动机高速运转时增加进气量
为什么排气歧管的形状很奇怪
汽车的排气系统主要包括排气歧管、三元催化转化器、消声器和排气管。其主要功能是将气缸中燃烧的废气排放到大气中
为什么我们看到的大多数排气管都有奇怪的形状?这种设计主要是为了尽量减少每个气缸排放的废气的干扰或回流,这可能会影响发动机的动力性能
虽然排气管设计成特殊的形状,但为了防止湍流,仍然遵循某些原则,例如每个气缸的排气歧管尽可能独立且长度相等;排气歧管应尽可能长
涡轮增压是如何完成的
涡轮增压对每个人来说都不陌生。你通常可以在汽车后部看到1.4T和2.0T等字样,这表明这辆车的发动机配备了涡轮增压。涡轮增压器,缩写为Turbo或T。涡轮增压是利用发动机废气驱动涡轮增压器压缩进气,从而增加发动机的功率和扭矩,使汽车更强大
涡轮增压器主要由涡轮和压缩机组成,它们通过传动轴连接。涡轮的进气口连接到发动机排气歧管,排气管连接到排气管;压缩机的进气口连接到进气管,排气口连接到进气歧管
涡轮增压是如何实现的?主要是通过发动机废气对涡轮高速运转的影响,带动同轴压缩机高速旋转,迫使压缩空气进入气缸
涡轮增压主要利用发动机废气的能量驱动压缩机来增压进气。整个过程基本上不消耗发动机的动力,具有良好的加速连续性。然而,在低速时,涡轮增压器无法及时干预,并存在一定的滞后
机械增压是什么样的
与涡轮增压相比,增压(超级增压器)的原理不同。机械增压主要通过曲轴的动力驱动机械式空气压缩机旋转来压缩空气。与涡轮增压不同,机械涡轮增压在运行过程中会导致发动机功率输出的一定程度的损失
由于增压器直接由曲轴驱动,因此它在发动机运转时开始工作。因此,在低速时,发动机的扭矩输出也表现得很好,空气压缩率根据发动机转速线性增加,没有涡轮增压发动机的突然干预或涡轮增压发动机低速滞后。然而,当发动机高速运转时,机械增压器也会给发动机造成明显的动力损失,动力改善不是很明显
双涡轮增压发动机是如何工作的
顾名思义,双涡轮增压发动机是指配备两个涡轮增压器的发动机。如果一台发动机上使用两个涡轮增压器,则称为双涡轮增压发动机。宝马3.0升直列六缸发动机使用两个涡轮增压器
为了应对废气涡轮增压中的涡轮迟滞现象,两个相同的涡轮在排气管上并联连接(每三个气缸连接一个涡轮增压器)。在低发动机转速下,较少的废气可以驱动涡轮机高速旋转,以产生足够的进气压力并减少涡轮滞后效应
如前所述,涡轮增压器在低速时表现出滞后现象,但在高速时,增压值很高,导致发动机功率显著增加,而不会消耗太多发动机功率;机械增压器在发动机运行过程中直接驱动涡轮增压器,没有涡轮增压的滞后,但它消耗了一些功率,增压值较低。将它们结合在一起,岂不是相辅相成
双涡轮增压发动机(涡轮增压器+机械增压器)示意图
大众高尔夫GT配备的1.4升TSI发动机结合了涡轮增压器和机械增压器。将机械增压器安装到发动机进气系统上,将涡轮增压器安装在排气系统上,以确保在低速、中速和高速下具有良好的涡轮增压性能
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