涡轮增压发动机优缺点是什么
陈凯楠
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1涡轮增压发动机有什么优缺点?“内燃机涡轮增压”的技术已经到了成熟的阶段——目前没有缺点。目录3360节油优势、性能优势、使用寿命维护成本、制造成本分析涡轮发动机的特点,需要从这五个方面入手。首先,涡...
1涡轮增压发动机有什么优缺点?“内燃机涡轮增压”的技术已经到了成熟的阶段——目前没有缺点。目录3360节油优势、性能优势、使用寿命维护成本、制造成本分析涡轮发动机的特点,需要从这五个方面入手。首先,涡轮增压技术普及的初衷并不是单纯的提高车辆性能,核心因素是降低车辆油耗。实现燃油经济性的前提是汽车的正常行驶需要合理的动力输出。本文假设需要100马力(PS),发动机排量为2.0L 2.0L自然吸气发动机的最大扭矩为200牛米,在1000/4000转/分的转速范围内呈线性增加,在4000转/分时达到峰值。发动机转速越高,油耗越高,因为(转速2)等于发动机的工作频率,每次工作都要消耗燃油。2.0T涡轮增压器最大扭矩为400牛米,在1550/4400转的范围内可以保持最大值。要达到100马力,这两台机器的转速分别是多少?答案:根据“马力=转速扭矩95491.36”的公式,反推计算基于以下标准。2.0 na 3900转2.0 t=2000转。谁更省油还存在争议。知识点:增压器可以在很大的转速范围内保持最大扭矩。此时,根据[排量和进气量]按照14.7:1的理论空燃比计算燃油喷射量,因为进气量充足。然而,自然吸气发动机通过活塞的吸力或同时打开进气门和排气门来吸入空气。中低速范围进气不是标准排量(进气量),所以中低速范围同速喷油真的很少,比例可能只在60%~90%范围内。一般认为这是NA车型省油的原因。因为低转速区间喷油会略低于标准,同样马力速差接近2000转涡轮增压的标准作功是每分钟1000次,即使喷油等于1,那么一分钟也要消耗1000个碱基。自然吸气发动机确实是每分钟工作2000次,按照0.8的平均标准,同样一分钟的油耗基数达到1600。所以涡轮增压发动机的燃油经济性是没有争议的。在实际应用中,只要驾驶风格和开NA一样,就会低一些。但是由于动力提升效果明显,车辆用户的驾驶习惯会越来越激进,所以科技可以省油,用户不会选择省油,所以就有了涡轮增压好像很耗油的错觉。知识点2:你可以从参数中看出一些端倪。同排量发动机采用涡轮增压技术,最大扭矩不仅能在较大范围内稳定峰值,而且是n a车型的两倍。其实这才是实现省油和大幅提升性能的基础。原理是“富氧燃烧”。燃料的燃烧过程是烃基可燃物质的氧化还原反应。在反应过程中,分子运动产生的驱动力和热能是驱动力,通过结构转化为扭矩。想增加扭矩无非是增加可燃物的量,但这种方式会消耗机油;其次,增加氧气浓度,加强可燃物的反应强度,是比增加燃烧基效应更理想的方式,所以会有扭矩的多级增加。成本增压器每10万公里需要更换吗?类似的问题在推广初期比较普遍,因为前期的增压器材质较差,在高温高压环境下容易损坏;一些知名品牌的车辆确实需要换一组10万公里左右的,但是技术要向后看,不能拘泥于过去。目前按照增压器的材料标准,增压器是可以免维护的,也就是和发动机总成一样的使用寿命。普通的汽油车就不讨论了,这些机器的工作条件也没那么差。我们应该k 就算普通NA车型可以用最便宜的矿物油,更换周期是5000公里吗?每次换油都需要更换机器的滤芯,同时会产生人工成本。在合成机油中,矿物油两次保养的综合成本似乎要高于一次保养。合成机油可使用一万公里,节省一个机滤和一个工时。是不是不值得?而且NA车型不省油,没有理想的动力体验。单纯比较维修费用是不合理的,因为两者不在一个级别。制造成本需要强调!废气涡轮增压系统成本高于NA型。从研发到材料,从冷却系统到车架匹配,都需要使用“最大输入扭矩”更高的优秀高成本变速箱。可以说涡轮增压车的综合成本会高很多,但是这里还有一个很有意思的现象。从 6万的水平来说,只要有自然吸气发动机的车,就一定有涡轮增压动力的车。可见谁的诚意更高,如何选择自己考虑。2涡轮增压发动机真的省油吗?“涡轮增压技术”普及的初衷是为了省油。同时可以提高性能分析基础。3360涡轮增压系统结构富氧燃烧概念扭矩-马力关系要了解涡轮增压发动机是如何节油的,掌握这三个知识是必不可少的。首先,我们来看看增压系统的循环原理。3360增压器本身没有动力系统,它的涡轮既不是靠电力驱动,也不是靠燃烧燃料和热能驱动。基础知识动力来源是内燃机运转排出的废气。车辆装有“四冲程活塞往复循环热机”,第四冲程是排气冲程。由于气缸(燃烧室)内的压力很高,废气的流量和压力也极高,所以很难在运动中堵塞排气管。即使水位超过排气尾管,也会被排气压力推出。所以可以看出尾气的压力有多高,所以大流量的高压尾气会带动涡轮增压器涡轮,它的转速会很快。涡轮增压器的涡轮由排气歧管排出的高压废气驱动,同时带动进气管中的叶轮同速旋转。图1:增压器结构图23360完整结构动态演示“叶轮”在进气系统中运行,转速可达每分钟数万至十万转以上。空气通过排气冲程的吸力和进气冲程的负压被吸入。当它流经叶轮时,会被高速旋转产生的压力压缩。空气由各种分子组成,其中主要有以下三种。78%氮气,20.94%氧气,0.03%二氧化碳,其余为稀有气体。各种分子之间是有间隙的,因为分子(和其中的电子)是互斥的;如果没有压强约束,空气体理论上是不存在的。这里所谓的氧比标准20.94%,就是零海拔的标准氧浓度;越靠近水平线,空气受重力约束的程度越高。说白了,空气的分子间隙因压力(张力)而减小,但随着海拔的升高,空气在重力的作用下会越来越小,失去束缚作用的分子排斥程度严重,也可以理解为空气。比如在海拔5000米的地方,分子排斥理论会把氧气降到11.5%。但燃油车配备的内燃机的运行依据是单位体积的氧分子越多越好。然后,氧气被外力压缩得更紧。——分子间隙减小,氧分子数量增加。这是理想的进气方式吗?富氧涡轮增压发动机燃烧增加氧气浓度。需要增加喷油吗?很多非车辆用户认为涡轮发动机很耗油,这是两个概念的误解。涡轮增压无增量(容积概念)排量等于增量涡轮增压技术不会改变发动机的进气量。 燃烧的本质是燃料碳氢化合物(或其他可燃物)的氧化反应。在反应过程中,【光能3360热能】,其实可以转化为动力的热能只是一个巧合的发现,然后通过机械结构很好的利用起来。反应的本质是分子碰撞产生的驱动力,而决定驱动力强弱的核心因素是氧气的浓度,只要浓度高于常压标准。然后分子运动产生的驱动力更强,所以涡轮增压发动机还是按照14.7:1的空油比喷油,只是进气系统略有升级;增加扭矩的技术方向从原来的增加排量(增加油耗基数)的笨办法变成了“标准喷油-加氧加扭矩”的先进办法。概念马力是业内通用的单位标准,驱动力是运动效率1ps=75kg1m/1s(每秒每米)。在物体质量不变的前提下,马力越大,运动速度越快。下面可以说明省油的基本方式:3360功率=扭矩转速9549,马力=功率1.36。一辆车需要足够的马力才能平稳加速,增加马力的方法无疑有三种。大扭矩高转速=强大扭矩低转速=合格小扭矩高转速=合格转速3360的概念。四冲程发动机曲轴旋转两次,喷油一次。当然,发动机转速越高,喷油频率越高,也就是油耗越大。所以第三组合虽然动力合格,但是油耗会一直很高。对比真实数据,2.0L-NA的平均最大扭矩约为200Nm(峰值约为4000pm),2.0T-增压器峰值高达400Nm(峰值维持在1500 ~ 4000 rpm)。同样排量和喷油量的发动机,2.0T-增压器的最大扭矩会高一倍,所以同样马力需求所要求的转速标准会差很多。比如需要100PS马力的时候,2.0NA的转速在4000转左右,但是2.0T这个水平低于1800转。油耗高还是低有争议?总结一下3360涡轮增压技术当然更省油,但是因为动力强很多,用户在实际驾驶时会很快改变驾驶风格。养成高速行驶的习惯后,油耗总会略高。但如果使用同等排量和推重比的增压车,以自然吸气汽车用户的风格驾驶,油耗肯定会低很多。(柴油机的节油原理也是高热能、高扭矩——低速运转)
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