詳解:渦輪增壓與機械增壓
A/R值越小,表示入口相對較小而渦輪葉片的起動慣性低,流速相對高,低轉(zhuǎn)反應比較好,渦輪遲滯效應不明顯。反之,A/R值越大入口較大,葉片慣性高,低轉(zhuǎn)反應比較遲鈍,渦輪遲滯較明顯,但在高轉(zhuǎn)時表現(xiàn)則剛烈得多。簡單而言,較注重高轉(zhuǎn)功率輸出的渦輪,A/R值可以達到0.7左右,而注重低轉(zhuǎn)扭力輸出的渦輪,A/R值大約為0.2。保時捷的VTG可變渦輪幾何葉片技術則是過改變渦輪的A/R值達到不同的渦輪特性。
機械增壓(supercharger)的結(jié)構(gòu)與工作原理:
機械增壓器壓縮機的驅(qū)動力來自發(fā)動機曲軸,一般都是利用皮帶連接曲軸皮帶輪,間接將曲軸運轉(zhuǎn)的扭力帶動增壓器,達到增壓目的。依構(gòu)造不同,機械增壓會經(jīng)出現(xiàn)過許多種類,包括葉片式(Vane)、羅茲(Roots)、溫克爾(Wankle)等型式,而活塞運動最早也被認為是一種機械增壓,時至今日,則以羅茲增壓器最被廣泛使用,更是改裝的大熱門。羅茲增壓器有雙葉與三葉轉(zhuǎn)子兩種型式,目前以雙葉轉(zhuǎn)子較普遍,其構(gòu)造是在橢圓形的殼體中裝兩個繭形的轉(zhuǎn)子,轉(zhuǎn)子之間保有極小的間隙而不直接相連,藉由螺旋齒輪連動,其中一個轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸與驅(qū)動的皮帶輪連結(jié),轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸的皮帶輪上裝有電磁離合器,在不需要增壓時即放開離合器以停止增壓,離合器則由計算機控制以達到省油的目的。
機械增壓的優(yōu)點:除了在低轉(zhuǎn)速便可獲得增壓外,增壓的動力輸出也與曲軸轉(zhuǎn)速成一定的比例,即機械增壓發(fā)動機的油門反應隨著轉(zhuǎn)速的提高,動力輸出隨之增強,因此機械增壓發(fā)動機的操作感覺與自然吸氣極為相似,卻能擁有較大的馬力與扭力。缺點在于始終是損耗了發(fā)動機本身的動力,在高轉(zhuǎn)時效率沒有Turbo高等。
最后要說的是,無論那種增壓方式,增壓后的空氣都要送到中冷器(intercooler)去降溫(增壓等于對空氣做功,氣壓增加到1bar的時候溫度會升到80度左右,溫度上升后空氣體積會增加,同體積時進入燃燒室的空氣質(zhì)量減少,對增壓不利,所以要用中冷器進行冷卻),過高的氣壓會在泄壓閥(Blow-off Wastegate)放掉,所以有時我們可以聽到渦輪增壓車子上有“吱吱”的泄氣聲,增壓后的空氣最終再送入燃燒室。
在如今的轎車市場上越來越多的車型以渦輪或者機械增壓技術來提高車輛的性能,隨著排放標準的越來越嚴格,汽車制造商不僅要滿足環(huán)保要求,同時又要滿足客戶的需求,保證足夠的駕駛樂趣。增壓器技術正好能滿足降低排放并提高燃油經(jīng)濟性,同時又不會以失去駕駛樂趣為代價。
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