① 渦輪增壓是怎麼樣使發動機的壓力增大,溫度升高
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渦輪增壓,是一種利用內燃機(Internal Combustion Engine)運作所產生的廢氣驅動之空氣壓縮機(Air-compressor)。與超級增壓器(機械增壓器, Super-Charger)功能相若,兩者都可增加進入內燃機或鍋爐的空氣流量,從而令機器效率提升。常見用於汽車引擎中,透過利用排出廢氣的熱量及流量,渦輪增壓器能提升內燃機的馬力輸出。
目錄
概念
增壓原理
增壓類型
優缺點
使用常識
冷卻系統
渦輪增壓工作原理簡圖
概念
增壓原理
增壓類型
優缺點
使用常識
冷卻系統
渦輪增壓工作原理簡圖
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編輯本段概念
首先我們來弄明白什麼是渦輪增壓。渦輪增壓的英文名字為Turbo,一般來說,如果我們在轎車尾部看到Turbo或者T,即表明該車採用的發動機是渦輪增壓發動機了。相信大家都在路上看過不少這樣的車型,譬如奧迪A6的1.8T,帕薩特1.8T,寶來1.8T等等。
增壓目的
渦輪增壓的主要作用就是提高發動機進氣量,從而提高發動機的功率和扭矩,讓車子更有勁。一台發動機裝上渦輪增壓器後,其最大功率與未裝增壓器的時候相比可以增加40%甚至更高。這樣也就意味著同樣一台的發動機在經過增壓之後能夠產生更大的功率。就拿我們最常見的1.8T渦輪增壓發動機來說,經過增壓之後,動力可以達到2.4L發動機的水平,但是耗油量卻比1.8發動機並不高多少,在另外一個層面上來說就是提高燃油經濟性和降低尾氣排放。
負面影響
不過在經過了增壓之後,發動機在工作時候的壓力和溫度都大大升高,因此發動機壽命會比同樣排量沒有經過增壓的發動機要短,而且機械性能、潤滑性能都會受到影響,這樣也在一定程度上限制了渦輪增壓技術在發動機上的應用。
編輯本段增壓原理
最早的渦輪增壓器用於跑車或方程式賽車上的,這樣在那些發動機排量受到限制的賽車比賽裡面,發動機就能夠獲得更大的功率。
眾所周知發動機是靠燃料在汽缸內燃燒做功來產生功率的,由於輸入的燃料量受到吸入汽缸內空氣量的限制,因此發動機所產生的功率也會受到限制,如果發動機的運行性能已處於最佳狀態,再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,從而提高燃燒做功能力。因此在目前的技術條件下,渦輪增壓器是唯一能使發動機在工作效率不變的情況下增加輸出功率的機械裝置。
我們平常所說的渦輪增壓裝置其實就是一種空氣壓縮機,通過壓縮空氣來增加發動機的進氣量,一般來說,渦輪增壓都是利用發動機排出的廢氣慣性沖力來推動渦輪室內的渦輪,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,使之增壓進入汽缸。當發動機轉速增快,廢氣排出速度與渦輪轉速也同步增快,葉輪就壓縮更多的空氣進入汽缸,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整一下發動機的轉速,就可以增加發動機的輸出功率了。
大家可能會覺得渦輪增壓裝置非常復雜,其實並不復雜,渦輪增壓裝置主要是由渦輪室和增壓器組成。首先是渦輪室的進氣口與發動機排氣歧管相連,排氣口則接在排氣管上。然後增壓器的進氣口與空氣濾清器管道相連,排氣口接在進氣歧管上,最後渦輪和葉輪分別裝在渦輪室和增壓器內,二者同軸剛性聯接。這樣一個整體的渦輪增壓裝置就做好,你的發動機就好像電腦CPU一樣被「超頻」了。
編輯本段增壓類型
機械增壓系統
機械增壓系統:
渦輪增壓
[1]
這個裝置安裝在發動機上並由皮帶與發動機曲軸相連接,從發動機輸出軸獲得動力來驅動增壓器的轉子旋轉,從而將空氣增壓吹到進氣岐道里。其優點是渦輪轉速和發動機相同,因此沒有滯後現象,動力輸出非常流暢。但是由於裝在發動機轉動軸裡面,因此還是消耗了部分動力,增壓出來的效果並不高。
氣波增壓系統
氣波增壓系統:利用高壓廢氣的脈沖氣波迫使空氣壓縮。這種系統增壓性能好、加速性好但是整個裝置比較笨重,不太適合安裝在體積較小的轎車裡面。
廢氣渦輪增壓系統
廢氣渦輪增壓系統:這就是我們平時最常見的渦輪增壓裝置了,增壓器與發動機無任何機械聯系,實際上是一種空氣壓縮機,通過壓縮空氣來增加進氣量。它是利用發動機排出的廢氣慣性沖力來推動渦輪室內的渦輪,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。當發動機轉速增快,廢
渦輪增壓技術
氣排出速度與禍輪轉速也同步增快,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,相應增加燃料量就可以增加發動機的輸出功率。一般而言,加裝廢氣渦輪增壓器後的發動機功率及扭矩要增大20%—30%。但是廢氣渦輪增壓器技術也有其必須注意的地方,那就是泵輪和渦輪由一根軸相連,也就是轉子,發動機排出的廢氣驅動泵輪,泵輪帶動渦輪旋轉,渦輪轉動後給進氣系統增壓。增壓器安裝在發動機的排氣一側,所以增壓器的工作溫度很高,而且增壓器在工作時轉子的轉速非常高,可達到每分鍾十幾萬轉,如此高的轉速和溫度使得常見的機械滾針或滾珠軸承無法為轉子工作,因此渦輪增壓器普遍採用全浮動軸承,由機油來進行潤滑,還有冷卻液為增壓器進行冷卻。
復合增壓系統
復合增壓系統:即廢氣渦輪增壓和機械增壓並用,機械增壓有助於低轉速時的扭力輸出,但是高轉速時功率輸出有限;而廢氣渦輪增壓在高轉速時擁有強大的功率輸出,但低轉速時則力不從心。發動機的設計師們於是就設想把機械增壓和渦輪增壓結合在一起,來解決兩種技術各自的不足,同時解決低速扭矩和高速功率輸出的問題。這種裝置在大功率柴油機上採用比較多,汽油機上採用雙增壓系統(復合增壓系統)的車型還比較少,大眾的1.4 TSI發動機(這款發動機兼顧了低速扭力輸出和高速功率輸出。在低轉速時,由機械增壓提供大部分的增壓壓力,在1 500rpm時,兩個增壓器同時提供增壓壓力。隨著轉速的提高,渦輪增壓器能使發動機獲得更大的功率,與此同時,機械增壓器的增壓壓力逐漸降低。機械增壓通過電磁離合器控制,它與水泵集合在一起。在轉速超過3500rpm時,由渦輪增壓器提供所有的增壓壓力,此時機械增壓器在電磁離合器的作用下完全與發動機分離,防止消耗發動機功率)採用了了這一系統。其發動機輸出功率大、燃油消耗率低、雜訊小,只是結構太復雜,技術含量高,維修保養不容易,因此很難普及。
編輯本段優缺點
誠然,渦輪增壓的確能夠提升發動機的動力,不過它的缺點也有不少,其中最明顯的就是動力輸出反應滯後。我們看看前面有關渦輪增壓的工作原理就知道了,即由於葉輪的慣性作用對油門驟時變化反應遲緩,也就是說從你大腳踩油門加大馬力,到葉輪轉動將更多空氣壓進發動機獲得更大動力之間存在一個時間差,而且這個時間還不短。一般經過改良的渦輪增壓也要至少2秒左右來增加或者減少發動機動力輸出。如果你要突然加速的話,瞬間會有提不上速度的感覺。
隨著技術的進步,雖然各個使用渦輪增壓的廠家都在對渦輪增壓技術進行改進,但是由於設計原理問題,因此安裝了渦輪增壓器的汽車駕駛起來的感覺是和大排量的汽車有一定差異的。譬如說我們買了1.8T的渦輪增壓汽車,在實際的行駛之中,加速肯定不如2.4L的,但是只要度過了那段等待期,1.8T的動力同樣會竄上來,因此如果你追求駕駛的感覺的話,渦輪增壓引擎並不適合你,如果你是跑高速之類的,渦輪增壓才顯得特別有用。
如果你的愛車經常在城市內行駛,那麼有必要考慮需要什麼樣的渦輪增壓,因為渦輪並不是隨時都在啟動的。對於那些啟動轉速高的渦輪增壓發動機,就拿斯巴魯(富士)翼豹的渦輪增壓來說,它的啟動是在3500轉左右,5擋能夠上到3500轉估計速度都破120了,除非你故意停留在低檔位,否則不超過120公里的時速翼豹的渦輪增壓根本無法啟動。這時那些低轉速啟動的渦輪增壓發動機更為合適,例如大眾的1.4Tsi/1.8Tsi發動機,在1750甚至1500轉的時候渦輪增就介入了,即使在2000~3000換檔,也能保證換檔前後轉速保持在燃油應用效率更高的渦輪增壓區域。
此外渦輪增壓還有維護保養方面的問題,就拿寶來的1.8T來說,6萬公里左右就要更換渦輪了,雖然次數不算多,畢竟給自己的車無形之中又增加了一筆維護保養費,這個對經濟環境還不是特別好的車主來說特別值得注意。
編輯本段使用常識
工作環境
渦輪增壓器是利用發動機排出的廢氣驅動渦輪,它再怎麼先進還是一套機械裝置,由於它工作的環境經常處於高速、高溫下工作,增壓器廢氣渦輪端的溫度在600度以上,增壓器的轉速也非常高,因此為了保證增壓器的正常工作,對它的正確使用和維護十分重要。主要我們要遵循以下的方法:
保養方法
1、汽車發動機啟動之後,不能急踩加速踏板,應先怠速運轉三分鍾,這是為了使機油溫度升高,流動性能變好,從而使渦輪增壓器得到充分潤滑,然後才能提高發動機轉速,起步行駛,這點在冬天顯得尤為重要,至少需要熱車5分鍾以上。
2、發動機長時間高速運轉後,不能立即熄火。原因是發動機工作時,有一部分機油供給渦輪增壓器轉子軸承潤滑和用於冷卻的,正在運行的發動機突然停機後,機油壓力迅速下降為零,機油潤滑會中斷,渦輪增壓器內部的熱量也無法被機油帶走,這時增壓器渦輪部分的高溫會傳到中間,軸承支承殼內的熱量不能迅速帶走,而同時增壓器轉子仍在慣性作用下高速旋轉。這樣就會造成渦輪增壓器轉軸與軸套之間「咬死」而損壞軸承和軸。此外發動機突然熄火後,此時排氣歧管的溫度很高,其熱量就會被吸收到渦輪增壓器殼體上,將停留在增壓器內部的機油熬成積炭。當這種積炭越積越多時就會阻塞進油口,導致軸套缺油,加速渦輪轉軸與軸套之間的磨損。因此發動機熄火前應怠速運轉三分鍾作用,使渦輪增壓器轉子轉速下降。此外值得注意的就是渦輪增壓發動機同樣不適宜長時間怠速運轉,一般應該保持在10分鍾之內。
3、選擇機油的時候一定要注意。由於渦輪增壓器的作用,使進入燃燒室的空氣質量與體積有大幅度的提高,發動機結構更緊湊、更合理,較高的壓縮比,使發動機的工作強度更高。機械加工精度也更高,裝配技術要求更嚴格。所有這些都決定了渦輪增壓發動機的高溫、高轉速、大功率、大扭矩、低排放的工作特點。同時也就決定了發動機的內部零部件要承受較高的溫度及更大的撞擊、擠壓和剪切力的工作條件。所以在選用渦輪增壓轎車車用機油時,就要考慮到它的特殊性,所使用的機油必須抗磨性好,耐高溫,建立潤滑油膜快,油膜強度高和穩定性好。而合成機油或半合成機油恰好可以滿足這一要求,所以機油除了最好使用原廠規定機油外還可以選用合成機油、半合成機油等高品質潤滑油。
4、發動機機油和濾清器必須保持清潔,防止雜質進入,因為渦輪增壓器的轉軸與軸套之間配合間隙很小,如果機油潤滑能力下降,就會造成渦輪增壓器的過早報廢。
5、需要按時清潔空氣濾清器,防止灰塵等雜質進入高速旋轉的壓氣葉輪,造成轉速不穩或軸套和密封件加劇磨損。
6、需要經常檢查渦輪增壓器的密封環是否密封。因為如果密封環沒有密封住,那麼廢氣會通過密封環進入發動機潤滑系統,將機油變臟,並使曲軸箱壓力迅速升高,此外發動機低速運轉時機油也會通過密封環從排氣管排出或進入燃燒室燃燒,從而造成機油的過度消耗產生「燒機油」的情況。
7、渦輪增壓器要經常檢查有沒有異響或者不尋常的震動,潤滑油管和接頭有沒有滲漏。
8、渦輪增壓器轉子軸承精密度很高,維修及安裝時的工作環境要求很嚴格,因此當增壓器出現故障或損壞時應到指定的維修站進行維修,而不是到普通的修理店。
9、要保持空氣濾清器的清潔,與普通發動機相比,渦輪增壓發動機對清潔的要求更高。因為若雜質進入壓氣葉輪,會造成轉速不穩或軸套和密封件加劇磨損。
10、發動機機油保持清潔,渦輪增壓發動機對機油的要求也比較高,必須保持清潔。另外如果機油變質要及時更換。否則機油的潤滑能力下降,會造成增壓器軸承的潤滑不足而損壞,增加保養成本,甚至造成渦輪增壓器的過早報廢。
11、著車就走和立即熄火對渦輪增壓發動機都不好,發動機發動後最好怠速運轉一陣,使潤滑油充分潤滑軸承,對發動機起到很好的保護作用。另外,發動機長時間高速運轉後,應怠速運轉3-5分鍾再熄火,否則,會引起渦輪增壓器內滯留的機油過熱而損壞軸承和軸。
編輯本段冷卻系統
中冷器是增壓系統的一部分。當空氣被高比例壓縮後會產很高的生熱量,從而使空
渦輪增壓
氣膨脹密度降低,而同時也會使發動機溫度過高造成損壞。為了得到更高的容積效率,需要在注入汽缸之前對高溫空氣進行冷卻。這就需要加裝一個散熱器,原理類似於水箱散熱器,將高溫高壓空氣分散到許多細小的管道里,而管道外有常溫空氣高速流過,從而達到降溫目的(可以將氣體溫度從150℃降到50℃左右)。由於這個散熱器位於發動機和渦輪增壓器之間,所以又稱作中間冷卻器,簡稱中冷器。
編輯本段渦輪增壓工作原理簡圖
渦輪增壓工作原理圖,紅色為高溫廢氣,藍色為新鮮空氣
② 機械增壓是增加了轉速還是扭矩
增壓是提高發動機的扭矩
工作原理 提高汽缸的進氣壓力 從而產生更大的爆燃比率 推動活塞 曲軸
有不明白的接著問
③ 如何增大機械增壓工作時發出的那種尖銳的聲音
需要改大進排氣系統,也就是加大,不過年審時可能交警會卡住不讓過關
④ 怎麼可以讓發動機的動力增大幾倍
加渦輪或者機械增壓器,還可以通過輕量化部件,提高供氧量,就是換高流量進氣濾清器,還要提高點火性能,比如換缸線以後火花塞,,以及修改排氣系統
⑤ 如何加大機械增壓的聲音!
很簡單的,具體隨便找個修車的,一會就搞定
⑥ 機械增壓與渦輪增壓對比,如何綜合兩種增壓的優點
機械增壓(Supercharger)和渦輪增壓(Turbocharger)是兩種不同的強制進氣裝置。
渦輪增壓的最大優點是能在不加大發動機排量就能較大幅度地提高發動機的功率及扭力,一般而言,加裝增壓器後的發動機的功率及扭矩要增大20%—30%。但其缺點是會有渦輪遲滯(Turbo Lag),即由於葉輪的慣性作用對油門驟時變化反應遲緩,使發動機延遲增加或減少輸出功率。在對其設定上,有低增壓型的低轉扭矩型渦輪,也有高增壓的高轉馬力型渦輪。前者的好處在於渦輪遲滯現象小、起步快低轉反應靈敏。但高轉馬力不足,加速轉速區域小。後者特點是發力晚,發力後加速時間長。但渦輪遲滯現象嚴重,前段發力很弱。這些特性可以通過改變A/R(渦輪幾何特性)值以及Trim比來實現。
機械增壓器採用皮帶與引擎曲軸皮帶盤連接,利用引擎轉速來帶動機械增壓器內部葉片,以產生增壓空氣送入引擎進氣歧管內。優點是動力可以得到線性提升,操控比較靈活。缺點則是高轉速區動力提升有限甚至反而下降,且自身會消耗引擎動力(渦輪增壓不會,他完全靠廢氣驅動)。
一般而言,要綜合二者的優點的話。可以同時機械增壓與渦輪增壓。或是安裝混種渦輪(Hybird Turbo),即使用不同型號的壓氣機和渦輪機進行組合,從而形成的渦輪增壓器。還有就是雙渦輪(TwinTurbo,即把兩個渦輪增壓器串聯或並聯在一起)。當然還可以選擇VTG幾何特性可變渦輪(保時捷的一些車型就有使用)。
⑦ 奧迪TT3.2 機械增壓發動機怎樣大幅度增加馬力方案,最好輪上馬力上500P求各位大神指點 謝謝
你換車吧 哪樣改 發動機 變速 都得換 就算改成了 你車的大梁 也受不了那麼大的扭力
⑧ 機械增壓是如何增壓的
渦輪增壓則是利用引擎的廢氣排放來驅動壓縮機。最早的增壓器全部都是機械增壓,在剛發明時被稱超級增壓器(Supercharge),後來渦輪增壓發明之後為了區隔兩者。起初渦輪增壓器被稱為Turbo Supercharger,機械增壓則被稱為Mechanical Supercharger,久而久之,兩者就分別被簡化為Turbocharger與Supercharger了。 渦輪增壓原理利用引擎運轉時所排出來的廢氣,用廢氣來轉動渦輪增壓器中的排氣側轉子,而排氣側轉子與進氣側轉子(Compressor)是同軸異室,當Turbine轉子達到一定轉速時(約12000rpm左右)它帶動另一側的Compressor,使Compressor轉子引進外來的新鮮空氣,經過壓縮倒入進氣歧管內,因此Turbo車的進氣是非自然方式,是經過"吸進來,再壓縮"所以空氣壓力是大於大氣壓力的。渦輪增壓由於是超高轉速地運轉軸承,隨之而來的高溫排除或增壓過度的泄壓就是關鍵。目前常用的就是機油導入來潤滑與冷卻軸承,也有用水冷式的。而過高的增壓對引擎的壓縮行程與動力(爆炸)行程發生時會造成傷害,所以,有機械式地用空氣壓力作為開關或電子式地用計算機直接控制泄放壓力的動作。 機械增壓器壓縮機的驅動力來自引擎曲軸,一般都是利用皮帶連接曲軸皮帶輪,間接將曲軸運轉的扭力帶動增壓器,達到增壓目的。依構造不同,機械增壓會經出現過許多種類,包括葉片式(Vane)、魯氏(Roots)、溫克爾(Wankle)等型式,而活塞運動最早也被認為是一種機械增壓,時至今日,則以魯氏增壓器最被廣泛使用,更是改裝的大熱門。魯氏增壓器有雙葉與三葉轉子兩種型式,目前以雙葉轉子較普遍,其構造是在橢圓形的殼體中裝兩個繭形的轉子,轉子之間保有極小的間隙而不直接相連,藉由螺旋齒輪連動,其中一個轉子的轉軸與驅動的皮帶輪連結,轉子轉軸的皮帶輪上裝有電磁離合器,在不需要增壓時即放開離合器以停止增壓,離合器則由計算機控制以達到省油的目的。機械增壓的特徵,除了在低轉速便可獲得增壓外,增壓的動力輸出也與曲軸轉速成一定的比例,即機械增壓引擎的油門反應隨著轉速的提高,動力輸出隨之增強,因此機械增壓引擎的操作感覺與自然氣極為相似,卻能擁有較大的馬力與扭力。
⑨ 除了渦輪增壓還有什麼加大馬力的方法
改用低阻力的空氣濾清器,換低電阻的高壓線,換銥金火花塞,改用低阻力排氣系統,還有最重要的就是要給你的發動機電子系統作升級,如果你的車是渦輪增壓機器,那效果就會很明顯,如果不是,效果就會差一點!~
⑩ 汽車機械增壓能增加多少動力
您好,汽車管家團隊為您解答
你這個問題比較籠統,同樣的增壓器可以設版定不同的增壓值權來實現不同的功率,如德系車就經常玩這一套,同樣的一台3.0TFSI發動機的Q7有272和333馬力之分。一般來說機械增壓可以輕松提升50%的動力,只要你捨得燒錢爆改,提升100%也沒多大難度。