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2014年(130)

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分类: 云计算

2014-08-28 13:32:12

● 主流发动机技术——涡轮增压/机械增压

  白话解读:涡轮增压实际原理来自空气压缩机,通过压缩空气来增加进气量,利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮,压送空气滤清器管道送来的空气增压进入汽缸,空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料,相应增加燃料量和增加发动机转速,最终实现增加输出功率和最大扭矩,低转速时由于排气量不大,涡轮的工作效率非常低,就所谓的延迟现象,废气涡轮增压器与发动机之间没有任何机械传动连接,机械损耗很小。

       

       与涡轮增压不同的是,机械增压不利用引擎的废气,而是直接将皮带连接在引擎上,所以它的增压功率和引擎的转速成正比,同时没有涡轮增压的延迟问题,但空气压缩机和曲轴无法直接连在一起,而是通过各种齿轮、皮带或链条等传动装置,结构相对复杂,现如今主流汽车上应用的越来越少。

涡轮增压/机械增压优缺点解析:

  涡轮优点:增压效果显著,燃油经济较好、动力提升难度低 
  涡轮缺点:发动机动力输出有延迟、保养/散热难度稍高

  机械优点:动力输出流畅与自然吸气相似,无延迟突兀效果 
  机械缺点:结构复杂,消耗部分引擎动力油耗稍高,增压效率不高

       就数据而言,两种相同排量增压车型,基于目前技术涡轮会在1200-2000转基本爆发出最大扭力  而机械增压随发动机本身觉得,一般至少3000-5000转才能爆发最大扭力,涡轮直接好处就是低转速高扭力,而机械输出稳定等于给车加大了发动机排量。随着涡轮技术的不断创新,基本解决了高温带来的技术难题,相比机械增压性能提升明显,成本又低,后者逐渐走在没落的边缘。

       主流增压发动机产品技术点评:

       宝马之所以长久以来落后与其他厂商且一直采用自然吸气发动机,其中一个重要原因就是他们对于涡轮迟滞现象的反感。N55六缸单涡轮双涡管的推出在成本和性能上找到了极佳的平衡点,继而发展到目前的N20 2.0T四缸发动机,成为目前宝马曝光率最高的发动机,两个涡管,分别与气缸1和气缸4、气缸2和气缸3连通,这一长一短两个涡管将发动机气缸的废弃分别导入涡轮中,这么做可以让涡轮的反应更加敏捷,甚至只需要1250转就可达到最高扭矩,傲视于众多厂商。

       大众一直致力于涡轮增压发动机的发展,目前主流车型基本上都搭配了1.4TSI\1.8TSI和2.0TSI三种发动机,主要集成了涡轮增压和缸内直喷双技术,实现了最佳性能与最佳燃油经济性的双重保障,实际使用中2.0TSI甚至比传统普通2.0L发动机还有节油,而动力却有质的改变,只可惜中国油品令双增压发动机水土不服,大众旗下的国产TSI发动机多数都阉割了机械增压的功能,否则就如进口双增压的1.4TSI尚酷一样问题不断。

       与大众TSI发动机类似,奥迪旗下的TFSI发动机拥有更先进的技术,TFSI发动机是既有涡轮又有分层燃烧技术,它集成了FSI和TSI发动机的优点,不同的是多了分层燃烧功能,好处在于能够提高热效率、将节流损失降至更低、同时还能将燃料最大限度转化成能量。虽然现在的TFSI发动机都有能达到分层燃烧的能力,但电脑程序并没有让它在全天候条件下时刻保持分层燃烧状态,毕竟国内的粗粮油品实在不利于FSI的发展,这也是为何大众阉割了分层燃烧功能。

       福特家族中不乏大排量高功率的2.0T发动机,但更值得关注的还是1.0T EcoBoost发动机,作为目前福特EcoBoost家族中最小排量的心脏,其实际排量只有977毫升,三气缸设计与铝合金打造也使得它的体积更小、重量更轻,并且它还整合了Ti-VCT进排气可变气门正时技术、缸内直喷技术、涡轮增压系统以及低阻力的活塞镀膜等多项技术。动力输出已经超过了1.6升自然吸气发动机的水平,而且相比1.6升自然吸发动机其二氧化碳排放量减少了14克/公里,甚至在高功率调教下的1.0T EcoBoost发动机可实现200牛米扭矩的性能,略超普通2.0L发动机。

       在2012款奔驰C180K还采用1.6机械增压发动机,最高可实现230牛米扭矩,而在2013款奔驰C180K中却换成了1.8涡轮增压发动机,不仅等效油耗更低,还可实现250牛米起步的最大扭矩。随着涡轮增压技术的日趋成熟,机械增压被淘汰成为了一种必然的趋势,而对于奔驰来说也是如此,奔驰未来将不再使用机械增压引擎,目前正在使用的1.6L机械增压发动机将被替代,取而代之的是基于1.8T引擎调校而来的低功率版本。

       随着涡轮增压逐渐取代机械增压技术,在售车型中很少看到以机械增压为主的车型,不过在一些高性能大排量的车型中我们还是可以看到纯机械增压的发动机风靡市场,比如路虎捷豹的5.0T机械增压发动机,主要是因为小排量的车发动机缸劲比较小,如果用于带动机械增压,加大发动机的负荷,对发动机的损害也比较大,大排量的汽车就不同了,本来马力就比较大,加之一般都是6缸,8缸,产生的动力较大,用机械增压比较合适且动力输出更线性,舒适性和操作性比涡轮更深受消费者喜爱。

 

 

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