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汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中常見的增壓技術(shù):渦輪增壓、機(jī)械增壓

電子設(shè)計(jì) ? 來源:小顧說科技 ? 作者:小顧說科技 ? 2021-02-27 16:24 ? 次閱讀

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,很多零部件在汽車上得到了更廣泛的應(yīng)用,汽車的科技感也變得越來越強(qiáng)。技術(shù)不斷革新,新技術(shù)層出不窮,使得汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力日漸增強(qiáng)。增壓技術(shù)便是其中之一,為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)提高動(dòng)力起到關(guān)鍵的作用。增壓技術(shù)目前在汽車領(lǐng)域內(nèi)分兩種:一種是渦輪增壓;另一種是機(jī)械增壓。但是我們常見的車型上往往使用的都是渦輪增壓,這又是為何呢?

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第一、機(jī)械增加與渦輪增壓的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與工作原理

現(xiàn)如今汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的排量從0.8L到5.0L甚至更大,在這些排量的發(fā)動(dòng)機(jī)上都可以看到增壓裝置,但是在很多的發(fā)動(dòng)機(jī)上只有渦輪增壓,也有一部分發(fā)動(dòng)機(jī)上是兩者并存的,我們先來說說機(jī)械增壓的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理。

1.機(jī)械增壓

機(jī)械增壓是利用發(fā)動(dòng)機(jī)自身的動(dòng)力來驅(qū)動(dòng)一個(gè)外接的增壓機(jī)構(gòu),這個(gè)增壓機(jī)構(gòu)就是氣壓機(jī)。氣壓機(jī)由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)工作,增加進(jìn)氣壓力。因此機(jī)械增壓最大的特點(diǎn)就是直接,機(jī)械增壓的工作沒有遲滯,只要發(fā)動(dòng)機(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn),機(jī)械增壓器便開始介入工作。

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2.渦輪增壓

渦輪增壓器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是有兩個(gè)渦輪,分別為進(jìn)氣渦輪和排氣渦輪。渦輪增壓是利用發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣能量,帶動(dòng)渦輪增壓器的廢氣渦輪旋轉(zhuǎn),再通過軸銷帶動(dòng)進(jìn)氣渦輪旋轉(zhuǎn),進(jìn)而達(dá)到增加進(jìn)氣壓力的效果。渦輪介入需要一定的時(shí)間和發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速區(qū)間,因此渦輪增壓工作存在一定的遲滯性。

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第二、機(jī)械增壓與渦輪增壓的區(qū)別

機(jī)械增壓與渦輪增壓兩者存在本質(zhì)上的差異,雖然兩者存在的意義都是提高發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣壓力和動(dòng)力輸出,但是兩者的區(qū)別還是很大。

1.兩者使用范圍不同

機(jī)械增壓通常用在大排量的發(fā)動(dòng)機(jī)上,渦輪增壓用在小排量發(fā)動(dòng)機(jī)上。一般情況下,大排量(3.0L以上)發(fā)動(dòng)機(jī)上會(huì)同時(shí)設(shè)計(jì)機(jī)械增壓和渦輪增壓并存。小排量(3.0L一下)發(fā)動(dòng)機(jī)上一般情況下只設(shè)計(jì)一個(gè)渦輪增壓。

2.兩者結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理不同

機(jī)械增壓與渦輪增壓的結(jié)構(gòu)和工作原理有所不同,機(jī)械增壓只是一個(gè)單純的氣壓機(jī),利用發(fā)動(dòng)機(jī)自身的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)提高進(jìn)氣壓力,工作介入沒有遲滯;渦輪增壓器是一個(gè)由兩個(gè)腔室構(gòu)成的增壓設(shè)備,利用發(fā)動(dòng)機(jī)排出廢氣能量驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)增加進(jìn)氣壓力,渦輪介入有一定的遲滯。

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第三、為何渦輪增壓是我們常見的增壓形式

機(jī)械增壓有著很強(qiáng)的增壓效果,工作介入沒有遲滯,為何我們?nèi)粘?吹降陌l(fā)動(dòng)機(jī)的增壓形式基本上以渦輪增壓為主呢?

原因很簡單,大排練發(fā)動(dòng)機(jī)一般都是在跑車或者豪華車上才會(huì)布置,這樣的車型要求動(dòng)力輸出強(qiáng)勁,推背感強(qiáng)烈,因此會(huì)設(shè)計(jì)機(jī)械增壓器,同時(shí)車輛的售價(jià)也是比較高的。但是小排量發(fā)動(dòng)機(jī)則不需要如此強(qiáng)的動(dòng)力,只要滿足一般代步需要即可。與此同時(shí),大排量發(fā)動(dòng)機(jī)在工作過程中對(duì)于進(jìn)氣量要求也比較高,所以大排量發(fā)動(dòng)機(jī)上才會(huì)布置機(jī)械增壓與渦輪增壓并存。

我們?nèi)粘<矣密囆突旧隙际切∨帕康陌l(fā)動(dòng)機(jī),能應(yīng)付日常城市代步和一般輕度越野即可,特別是2.0L一下排量的發(fā)動(dòng)機(jī),2.0L以下排量的自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī),由于排量的限制,輸出馬力和功率會(huì)比較低,因此渦輪增壓的存在就顯得意義重大。提高了進(jìn)氣壓力進(jìn)而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率,而且渦輪增壓器的造價(jià)相對(duì)機(jī)械增壓器低,所以渦輪增壓器常用在家用小排量發(fā)動(dòng)機(jī)上。

總結(jié):機(jī)械增壓與渦輪增壓在結(jié)構(gòu)和工作原理上區(qū)別很大,但是兩者存在的根本意義相同,都是為了提高進(jìn)氣壓力,保證發(fā)動(dòng)機(jī)急加速等工況下的動(dòng)力輸出。機(jī)械增壓通常與渦輪增壓一起設(shè)計(jì)布置在大排量的跑車或者豪華車型上,而渦輪增壓通常在小排量家用車發(fā)動(dòng)機(jī)上,因此渦輪增壓的使用范圍比較廣泛,是我們常見的增壓形式。

編輯:hfy

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