涡轮机增自吸 涡轮是怎么形成的? 涡轮增压有几个等级?

来源:微商货源网 热度: 时间:2021-07-23 13:52:44

涡轮是怎么形成的?


涡轮增压有几个等级?


涡轮增压技术现在已经在各类车型中广泛使用,但谁能想到就在半个世纪前,还几乎没有人听说过涡轮呢?即使你是自然吸气发动机的死忠,也无法否认涡轮增压器的出现对于汽车行业产生了不可磨灭的影响。无论是汽油还是柴油车,高大上如法拉利488 GTB还是接地气如大众高尔夫,你都能看到涡轮增压器的影子。从诞生到普及,它到底走过了怎样的历程?首款涡轮增压车型的出现涡轮增压器的“年纪”其实和内燃机发动机相当,但在它诞生之初,并没有人想到把它应用在民用车发动机上。它最早在飞机发动机上得到了广泛应用,但由于体积过于庞大,把它安装在汽车发动机上显然不太可能。但由于它所带来的好处非常明显,因此应用在汽车上也只是时间问题。首先在汽车发动机中应用涡轮技术的是来自欧洲的汽车制造商——保时捷930、Saab 99 Turbo和宝马2002 Turbo算是最早一批使用涡轮增压发动机的车型了。然而,从涡轮技术中压榨出更多的还要数美国制造商。在1962年,通用汽车认为Oldsmobile Cutlass的3.5升V8发动机动力表现不尽如人意,但Oldsmobile没有用通用汽车旗下其它的V8发动机来代替它,而是另辟蹊径,与工业涡轮机制造商Garrett合作,打造出了颇具传奇色彩的JetFire V8发动机。在上世纪60年代,如何将涡轮增压器应用于面向普罗大众的汽车,是工程师们所面临的巨大挑战。JetFire发动机的压缩比是10.25:1,因此在没有现代的发动机管理系统对的情况下,它很容易遭遇发动机爆震。为了解决这个问题,Oldsmobile创造了一套系统,将“Turbo-Rocket液体”(水和甲醇的1:1混合物)注入气缸。虽然使用了JetFire发动机的Cutlass车型速度明显较使用自然吸气发动机的同款车型更快,但由于价格昂贵,它并未赢得市场的青睐。而且“Turbo-Rocket液体”注入系统也被证明是一个不切实际的方案,因此JetFire在一年后就被叫停,一共售出不到4000台。涡轮增压的小进步虽然JetFire在市场中失败了,但汽车行业很快就再次开始挖掘涡轮增压器的应用潜力。1965年,第二款面向大众市场的涡轮增压车型上市了,它依旧来自于美国。这款International Harvest Scout使用了2.5升涡轮增压四缸发动机,拥有110马力,比同款自然吸气发动机多了20马力。更重要的是,它完全可以使用普通级的汽油,不再需要水-甲基液体的辅助。但就在两年后,IH决定放弃这款涡轮发动机,转而使用非涡轮增压的3.2升四缸引擎。事实证明,排量更大的自然吸气发动机能够在产生相同功率的情况下,消耗比涡轮增压发动机更少的燃料。随着1974年石油危机的到来,涡轮增压发动机的前景看起来更加黯淡了。涡轮增压的“走红”1973年,汽车制造商开始看到涡轮能让汽车速度变得飞快的潜力。那一年,宝马2002 Turbo投入量产,虽然车型的速度的确有了很大提升,但它出现了严重的涡轮迟滞和油耗太高的问题,甚至被认为是一种安全隐患。因此和JetFire一样,它在面世一年后也停产了。就在2002 Turbo“夭折”之际,保时捷911 Turbo诞生了。当首代车型面世时,它成为了世界上最快的量产车。对于涡轮增压发动机而言,这无疑是一块非常重要的里程碑。也是从那时开始,人们对涡轮增压的热情开始日渐高涨起来,Saab 99 Turbo也是在这一时期面世的。当柴油发动机遇见涡轮增压对于涡轮增压器而言,1978年是一个特别的年份。在那一年,别克为Regal配备了涡轮增压V6发动机,最终它演变为了高产量的Grand National车型。然而更重要的是,那是涡轮柴油发动机诞生的年份。梅赛德斯-奔驰300SD在那一年面世,搭载了Garrett涡轮增压器,彻底改变了柴油发动机。虽然对于汽油发动机来说,自然吸气和涡轮增压哪个更好仍有争议,但对于柴油发动机而言,涡轮的效果要明显得多。由于柴油燃烧循环取决于高压缩,强制进气是一个提升动力和效率的简单方法。事实也证明涡轮增压比自然吸气更适合柴油发动机,自从1979年使用涡轮柴油发动机的标致604面世后,欧洲有一半的民用车都采用了这样的动力搭配。一个涡轮怎么够用?如果你能在发动机上装一个涡轮增压器,那装两个应该也是可行的——玛莎拉蒂在1981年就是这样想的,于是Biturbo就这样诞生了。虽然这不算一款好车,但它的确是世界上出售的首款使用双涡轮的民用车。双涡轮的理论基础是两台平行工作的涡轮能够减少涡轮迟滞,虽然现实中并不总是那样,但它的确为车辆的动力提升做出了不小的贡献。1986年面世的保时捷959则又展示出了另一种使用双涡轮来减少涡轮迟滞的方式——与两个涡轮独立工作的平行双涡轮不同,959采用了顺序式双涡轮,一个涡轮在低转速时介入,另一个(或两个一起)在高转速时介入。虽然这种方式会对可靠性有所影响,但据报道,第四代Supra的顺序式双涡轮发动机故障率只有不到1%,可见其并不构成什么大问题。涡轮增压的未来过去50多年来,涡轮增压器经历了相当大的变化,如今涡轮增压器的复杂程度已经不亚于发动机本身,而它的下一次变革可能也很快就会到来:由电动辅助的涡轮增压器显示出了越来越大的潜力。传统的涡轮增压器将汽车尾气转化为压缩机所需的电力,而电子涡轮则能将一部分电能储存起来,并未达到最佳转速的情况下,继续为压缩机提供电力。理论上,这能消除涡轮迟滞的影响。或许假以时日,我们才能看到电子涡轮成为主流,但正如涡轮增压器的发展史一样,汽车制造商从不吝啬于为改进涡轮增压器而投入时间和精力。它未来究竟会走向何方?让我们拭目以待。","


增压发动机主要有4大类:1.机械增压系统(Supercharger):装置在发动机上并由皮带与发动机曲轴相连接,从发动机输出轴获得动力来驱动增压器的转子旋转,从而将空气增压吹到进气岐道里。优点:转子的速度与发动机转速是相对应的,所以没有滞后或超前,动力输出更为流畅;缺点:由于它要消耗部分引擎动力,会导致增压效率不高。2.废气涡轮增压系统:利用发动机排出的废气达到增压目的。增压器与发动机无任何机械联系,压气机由内燃机废气驱动的涡轮来带动。一般增压压力可达180~200kPa,或300 kPa左右,需要增设空气中间冷却器来给高温压缩空气进行冷却。国内轿车1998年开始在排量1.8的奥迪200上运用,以后又有奥迪A6的1.8T、奥迪A41.8T,直至帕萨特1.8T、宝来1.8T。优点:增加效率高于机械增压;缺点:发动机动力输出略滞后于油门的开启,加大油门后一般需要等片刻,稍后发动机会有惊人的动力爆发。3.复合增压系统:即废气涡轮增压和机械增压并用,大功率柴油机上用的较多。复合增压系统发动机输出功率大、燃油消耗率低、噪声小,但结构过于复杂。4.气波增压系统:利用高压废气的脉冲气波迫使空气压缩。这种系统低速增压性能好、加速性好、工况范围大;但尺寸大、笨重和噪声大.涡轮增压(Turbo)涡轮增压简称Turbo,如果在轿车尾部看到Turbo或者T,即表明该车采用的发动机是涡轮增压发动机。涡轮增压器实际上是种空气压缩机,通过压缩空气来增加进气量。它是利用发动机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。当发动机转速增快,废气排出速度与祸轮转速也同步增快,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,相应增加燃料量就可以增加发动机的输出功率。涡轮增压器的最大优点是能在不加大发动机排量就能较大幅度地提高发动机的功率及扭力,一般而言,加装增压器后的发动机的功率及扭矩要增大20%—30%。涡轮增压器的缺点是滞后,即由于叶轮的惯性作用对油门骤时变化反应迟缓,使发动机延迟增加或减少输出功率,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涡轮增压是欧洲申宝汽车发明的,大多用于柴油发动机 ,但现在也有很多用于汽油车, 尤其是大货车基本上都装有涡轮增压系统发动机工作","


涡轮是怎么形成的?


涡轮增压有几个等级?


涡轮(Turbo),是在汽车或飞机的引擎中的风扇,通过利用废气(exhaust gases)把燃料蒸汽(fuel vapour )吹入引擎,以提高引擎的性能。涡轮是一种将流动工质的能量转换为机械功的旋转式动力机械。它是航空发动机、燃气轮机和蒸汽轮机的主要部件之一。发动机的增压方法根据驱动增压器所用能量来源的不同,基本上可以分为四类。机械增压系统,增压器由发动机曲轴通过齿轮(或皮带等)直接驱动。废气涡轮增压系统,增压器是由发动机工作时排出的废气带动的。复合增压系统,即在发动机上,既采用废气涡轮增压器,又同时应用机械增压器。气波增压系统,利用高压废气的脉冲气波迫使空气压缩。在不改变发动机排量的条件下,涡轮增压发动机能较大幅度地提高发动机的功率及扭矩,一般而言,加装涡轮增压器后的发动机的功率及扭矩要增大2 0 % ~ 3 0 % 。从另一方面讲涡轮增压能够提高汽车的燃油经济性。不过涡轮增压也有它的缺点,这就是涡轮迟滞效应,因为涡轮要等发动机达到一定转速时(大概2000rpm)才能启动工作,其次是涡轮增压带来的噪声增大和排气散热问题。还有就是涡轮增压发动机内零部件常常处于高温、冲击大的环境, 因此此类发动机对机油有特殊要求, 必须抗磨性好、耐高温、建立润滑油膜快、油膜强度高、稳定性好和粘度低等。


蜗轮:蜗轮装置的齿轮。The toothed wheel of a worm gear.涡轮机,透平机:各种通过安装在一个轮或圆筒周围的桶、桨板或叶片的运动而带动液体从而产生推动力或反作用力,将流动的液体的动能转化为机械能的机器中的任何一种。参考资料:金山词霸

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