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汽車發(fā)動機中常見的增壓技術(shù):渦輪增壓、機械增壓

電子設(shè)計 ? 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。技術(shù)不斷革新,新技術(shù)層出不窮,使得汽車發(fā)動機的動力日漸增強。增壓技術(shù)便是其中之一,為汽車發(fā)動機提高動力起到關(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、機械增加與渦輪增壓的結(jié)構(gòu)特點與工作原理

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

1.機械增壓

機械增壓是利用發(fā)動機自身的動力來驅(qū)動一個外接的增壓機構(gòu),這個增壓機構(gòu)就是氣壓機。氣壓機由發(fā)動機驅(qū)動工作,增加進氣壓力。因此機械增壓最大的特點就是直接,機械增壓的工作沒有遲滯,只要發(fā)動機開始運轉(zhuǎn),機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)特點是有兩個渦輪,分別為進氣渦輪和排氣渦輪。渦輪增壓是利用發(fā)動機排出的廢氣能量,帶動渦輪增壓器的廢氣渦輪旋轉(zhuǎn),再通過軸銷帶動進氣渦輪旋轉(zhuǎn),進而達到增加進氣壓力的效果。渦輪介入需要一定的時間和發(fā)動機的轉(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、機械增壓與渦輪增壓的區(qū)別

機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)動機的進氣壓力和動力輸出,但是兩者的區(qū)別還是很大。

1.兩者使用范圍不同

機械增壓通常用在大排量的發(fā)動機上,渦輪增壓用在小排量發(fā)動機上。一般情況下,大排量(3.0L以上)發(fā)動機上會同時設(shè)計機械增壓和渦輪增壓并存。小排量(3.0L一下)發(fā)動機上一般情況下只設(shè)計一個渦輪增壓。

2.兩者結(jié)構(gòu)特點和工作原理不同

機械增壓與渦輪增壓的結(jié)構(gòu)和工作原理有所不同,機械增壓只是一個單純的氣壓機,利用發(fā)動機自身的動力驅(qū)動旋轉(zhuǎn)提高進氣壓力,工作介入沒有遲滯;渦輪增壓器是一個由兩個腔室構(gòu)成的增壓設(shè)備,利用發(fā)動機排出廢氣能量驅(qū)動旋轉(zhuǎn)增加進氣壓力,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

機械增壓有著很強的增壓效果,工作介入沒有遲滯,為何我們?nèi)粘?吹降陌l(fā)動機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)動機一般都是在跑車或者豪華車上才會布置,這樣的車型要求動力輸出強勁,推背感強烈,因此會設(shè)計機械增壓器,同時車輛的售價也是比較高的。但是小排量發(fā)動機則不需要如此強的動力,只要滿足一般代步需要即可。與此同時,大排量發(fā)動機在工作過程中對于進氣量要求也比較高,所以大排量發(fā)動機上才會布置機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)動機,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)動機,2.0L以下排量的自然吸氣發(fā)動機,由于排量的限制,輸出馬力和功率會比較低,因此渦輪增壓的存在就顯得意義重大。提高了進氣壓力進而提高發(fā)動機的輸出功率,而且渦輪增壓器的造價相對機械增壓器低,所以渦輪增壓器常用在家用小排量發(fā)動機上。

總結(jié):機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,都是為了提高進氣壓力,保證發(fā)動機急加速等工況下的動力輸出。機械增壓通常與渦輪增壓一起設(shè)計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)動機上,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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