干貨！關(guān)于渦輪增壓這些你知道嗎？

發(fā)布時(shí)間：2016-12-08 08:52:46來源：予墨Auto 作者：紫雨

　　增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理

　　大家可能對(duì)自然吸氣的發(fā)動(dòng)機(jī)比較了解，現(xiàn)在普遍用的都是自然吸氣的，它是通過發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞運(yùn)動(dòng)吸入正常壓力的空氣用于發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒?，F(xiàn)在常用的增壓發(fā)動(dòng)機(jī)主要有廢氣渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)和電子增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，后者成本比較高，所以在民用和市場(chǎng)上都用得比較少。
 

　　廢氣渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理就是通過發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒的廢氣推動(dòng)渦輪高速旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)同軸的壓氣機(jī)葉輪旋轉(zhuǎn)。這樣就會(huì)使吸入的新鮮空氣高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力，并被壓縮。由于壓縮空氣溫度比較高，增壓的機(jī)型的車上都會(huì)有中冷器。中冷器又分為風(fēng)冷和水冷兩種。被吸入的空氣通過中冷器的降溫。
 

　　將吸入的空氣進(jìn)行加壓之后，它可能在單位空間內(nèi)相當(dāng)于一個(gè)1.5甚至1.8的當(dāng)量的空氣量，同時(shí)它的氧氣量也隨之增加。這個(gè)時(shí)候我們通過電噴匹配噴更多的燃油。比如把1.0增加到1.5或者1.6，那么它就相當(dāng)于一個(gè)1.5或1.6L的發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和扭矩。
 

　　簡(jiǎn)單對(duì)比，一個(gè)同排量的增壓和自然吸氣的發(fā)動(dòng)機(jī)，它們的升功率和升扭矩的提升可以達(dá)到百分之二十到百分之三十。
 

　　增壓發(fā)動(dòng)機(jī)還能有一個(gè)比較明顯的優(yōu)勢(shì)就是，我們可以把發(fā)動(dòng)機(jī)做的更小型化，比如說我用一個(gè)1.0的發(fā)動(dòng)機(jī)，進(jìn)行增壓之后，它就相當(dāng)于一個(gè)1.5升或者1.6升的發(fā)動(dòng)機(jī)。性能提升，但它的體積呢只相當(dāng)于一個(gè)1.0L的。這樣它就可以搭載更小的一些車型。
 

　　增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的性能還是一個(gè)比較明顯的優(yōu)勢(shì)。大家應(yīng)該知道，自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)的扭距圖譜類似于一個(gè)山峰，從山坡開始往上爬坡到了頂峰之后開始下降。那么它的頂峰只有一個(gè)點(diǎn)，而增壓發(fā)動(dòng)機(jī)可以在1200到1500轉(zhuǎn)之間就達(dá)到這個(gè)頂峰，并且隨著轉(zhuǎn)速的升高一直維持這個(gè)最大扭矩。
 

　　從這點(diǎn)上來講，大家在低速駕駛增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的時(shí)候，扭距就可以達(dá)到一個(gè)比較高的一個(gè)水平，那么低速加速和超車的時(shí)候，就會(huì)感覺非常的有信心。
 

　　渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，就是向發(fā)動(dòng)機(jī)供應(yīng)額外的空氣增大進(jìn)氣量，這樣燃燒會(huì)更安全，還能夠提高我們?nèi)加偷娜紵?，同時(shí)還能減少排放物。這就是為什么目前只有增壓機(jī)型比較容易達(dá)到更高的排放要求。比如馬上2020年就要提倡的國六。
 

　　增壓機(jī)型在開發(fā)中的難點(diǎn)

　　這主要在增壓器的選配上。增壓器跟發(fā)動(dòng)機(jī)的匹配是目前開發(fā)過程中比較難的一點(diǎn)，它是針對(duì)不同的排量來選擇不同型號(hào)的。
 

　　一般排量越小的發(fā)動(dòng)機(jī)，它選配增壓器的難度越大。因?yàn)榕帕啃〉脑?，它在低速的時(shí)候，進(jìn)氣量與燃燒的廢氣要少很多，那么一般選配小的增壓器，慣性比較小，才能容易讓它在低速的時(shí)候介入工作。
 

　　但是這在高速的時(shí)候就會(huì)存在一個(gè)問題，就是超速現(xiàn)象。當(dāng)進(jìn)入高速之后，由于它的慣性小，那它的轉(zhuǎn)數(shù)會(huì)上升的非?？?，就會(huì)出現(xiàn)超速。一般來說的話，小排量增壓器的工作轉(zhuǎn)數(shù)的限制是在三十萬轉(zhuǎn)。
 

　　當(dāng)真空度偏高的時(shí)候呢可能還出現(xiàn)壓縮之后的空氣回流現(xiàn)象。這些對(duì)增壓器的壽命是影響比較大的，所以這是在匹配過程中是重點(diǎn)要解決的問題。
 

　　還有一個(gè)難點(diǎn)就是增壓器的喘震。在工作的過程中，由于需要大量的新鮮空氣來進(jìn)行壓縮，那么，當(dāng)新鮮空氣的量和增壓比相對(duì)少時(shí)，那么就像人喘氣一樣，進(jìn)氣量不夠了，這個(gè)時(shí)候在壓端的那個(gè)葉輪就會(huì)形成一些真空。這個(gè)時(shí)候就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)很大的震動(dòng)。振動(dòng)的話就會(huì)導(dǎo)致增壓器的工作不穩(wěn)定，我們?cè)诠こ躺习阉Q之為喘震。一般增壓器在選型的時(shí)候就會(huì)把它的喘振線測(cè)出來。我們就會(huì)盡量避免它出現(xiàn)。
 

　　還有就是發(fā)動(dòng)機(jī)在比較大的進(jìn)氣需求量工作的時(shí)候，突然踩了剎車，就導(dǎo)致進(jìn)氣量需求急速減少。壓端那邊還在工作，但是發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣門這邊已經(jīng)不需要這么大的進(jìn)氣量了。但是這個(gè)時(shí)候，增壓器的轉(zhuǎn)速不是剛性的，是柔性的。這個(gè)時(shí)候它的轉(zhuǎn)速還需要通過一段時(shí)間才能夠慢慢降下來。這個(gè)時(shí)候呢，增壓器上非常重要的零部件就是進(jìn)氣泄壓閥，也可以叫廢氣泄壓閥，要進(jìn)行一個(gè)強(qiáng)制泄氣來保證發(fā)動(dòng)機(jī)的工作平穩(wěn)。
 

　　這種工況在設(shè)計(jì)上的難點(diǎn)主要是在NVH方面。因?yàn)樗臍鈮悍浅８撸箽馀酝ㄩy那個(gè)通道，一般來說的話都不會(huì)設(shè)計(jì)得很大。這就會(huì)形成一種那種口哨的那種聲音，所以說這是在整車匹配的時(shí)候，通常會(huì)選擇就是一些消聲元件，比如說像諧振腔啊，來彌補(bǔ)急速解壓的時(shí)候壓力造成的NVH影響，讓使用者不容易察覺。
 

　　所以說，大家在開增壓機(jī)型的時(shí)候如果能聽到這種聲音其實(shí)是正常的。這不會(huì)對(duì)使用有任何的影響，只是可能會(huì)讓你產(chǎn)生一種不舒服的感覺。
 

　　還有就是增壓器是在高溫情況下下工作，一般排氣溫度可以達(dá)到8、900℃，而且這個(gè)高溫氣體是直接進(jìn)入增壓器工作的。所以，如果增壓機(jī)型的車子在使用完停車后，你會(huì)聽到整車的風(fēng)扇和冷卻系統(tǒng)還會(huì)持續(xù)工作大約30秒左右，才會(huì)自動(dòng)停止。這是為了在停機(jī)之后保證使增壓器能冷卻下來。
 

　　在這方面，國外比較高端的車型上會(huì)配備一個(gè)電子輔助水泵。它是只給增壓器提供的冷卻循環(huán)水路，而在發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作的時(shí)候是不工作的，在發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)的前半分鐘才開始工作，保證增壓器冷卻后才停止工作。
 

　　國內(nèi)外發(fā)動(dòng)機(jī)有何差距？

　　目前國產(chǎn)和合資品牌渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的差距，并不是在增壓器本身上?？赡苤饕窃诎l(fā)動(dòng)機(jī)本體，包括摩擦損失和燃燒開發(fā)等方面。但是增壓器本身的可靠性和匹配這方面的差距其實(shí)并不是很大。
 

　　一個(gè)主要原因就是我們現(xiàn)在使用的增壓器基本上都是像霍尼韋爾，博格華納這些國外供應(yīng)商。
 

　　增壓機(jī)的日常維護(hù)保養(yǎng)？

　　介紹一下增壓器的日常維護(hù)和保養(yǎng)。剛剛介紹了喘振的原理，其實(shí)是進(jìn)氣量不匹配了。那么造成這種進(jìn)氣量突然減小的原因，主要是空濾器堵塞或者增壓器出現(xiàn)泄露。所以日常在進(jìn)行檢查的時(shí)候，主要檢查一下空氣濾清器、增壓器，還有增壓器與發(fā)動(dòng)機(jī)排氣氣管之間的密封性，還有緊固件是否有松動(dòng)、管路破裂這種情況。
 

　　就增壓器本體而言，無論是國內(nèi)還是合資品牌的增壓器設(shè)計(jì)，都是終身的。就是說，只要能確保冷卻潤(rùn)滑系統(tǒng)還有進(jìn)排氣系統(tǒng)的正常工作，那么增壓器本身其實(shí)是不需要維護(hù)和保養(yǎng)的。
 

　　高海拔地區(qū)適合增壓機(jī)嗎？

　　增壓機(jī)型在高海拔地區(qū)會(huì)比自然吸氣的表現(xiàn)會(huì)更好。
 

　　由于高原地區(qū)空氣相對(duì)比較稀薄，進(jìn)相同氣量的時(shí)候，氧氣含量相對(duì)要低的。無論是增壓發(fā)動(dòng)機(jī)還是自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)，在高原工作的時(shí)候，性能都會(huì)下降。對(duì)于增壓發(fā)動(dòng)機(jī)來說，因?yàn)闇u輪有一個(gè)增壓的過程，我們?cè)谠鰤哼M(jìn)行匹配的時(shí)候會(huì)有一個(gè)高原補(bǔ)償。當(dāng)它測(cè)定到空氣壓力偏低的時(shí)候，ecu會(huì)控制增壓器進(jìn)行一個(gè)壓比的提升，所以增壓機(jī)型在高原上性能下降得沒那么明顯。
 

　　網(wǎng)友常說的渦輪介入的說法對(duì)嗎？

　　渦輪介入這種說法是有的。因?yàn)閺U氣渦輪增壓器和發(fā)動(dòng)機(jī)本身是一個(gè)柔性連接。比如說在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速的時(shí)候，進(jìn)氣量和本身發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)都比較低，那么這個(gè)時(shí)候增壓器葉輪的轉(zhuǎn)數(shù)也會(huì)相對(duì)比較低。所以一般的情況下，設(shè)計(jì)比較好的發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)在1200轉(zhuǎn)。
 

　　增壓器在介入工作之后，它的排量可以得到提升。大家在開車的時(shí)候可以明顯感覺到增壓發(fā)動(dòng)機(jī)在上了一千五百萬以后的時(shí)候，加速的推背感會(huì)非常明顯。其實(shí)在這個(gè)時(shí)候，增壓器才真正開始介入工作。之前雖然在工作，但增壓效果沒有那么明顯，大家就容易感覺沒有增壓一樣。

　　

鏈接：/news/2016/30468.html

如果您想了解新聞中的有關(guān)產(chǎn)品，請(qǐng)留下聯(lián)系方式：