
自从汽车被发明以来,它已经经历了数百年的发展。现在它已经成为人们出行的重要交通工具。根据中国交通管理局的公告据美国公安部统计,截至2019年底,中国汽车保有量高达2.6亿辆。随着人们的增强随着人们环保意识的提高,汽车尾气排放检测标准逐年提高。为了实现更好的燃油经济性,满足日益严格的排放法规,降低发动机排量和缸数无疑是最快的解决方案。这样,汽车的动力就丧失了。排量小的时候车跑不快。为了解决这个问题,汽车增压系统应运而生,它可以在保持油耗不变的情况下增加汽车的动力。那么到底什么是汽车增压系统呢?
汽车动力系统主要分为自然吸气、增压、电力三大动力系统。增压系统是指在不增加油耗的情况下,借助外力在短时间内提高汽车动力的系统。增压系统主要分为三大类,即涡轮增压、机械增压和电子增压。下面介绍这三种增压系统的工作原理。
用涡轮给增压
涡轮增压器其实就是一台空气压缩机,利用发动机排出的废气推动涡轮惯性,涡轮带动同轴叶轮压缩空气滤清器管路送来的空气,使空气被压缩后进入气缸,增加发动机气缸内燃油的燃烧程度,从而提高车辆的动力。当发动机转速增加时,废气排出速度和涡轮转速也同步增加,叶轮将更多的空气压缩到气缸中,空气的压力和密度增加,车辆获得更多的动能。整个过程中,发动机的动力基本不消耗,加速连续性好。涡轮增压器的压气机叶轮是一种复杂的三维曲面超薄壁叶轮叶片,通常有12 ~ 30个叶片。叶片的形状直接影响涡轮增压发动机的性能。叶轮的形状和角度越合理,重量越轻,叶轮的启动越灵敏,越不明显涡轮迟滞,涡轮增压器的天然缺陷。
的现象涡轮迟滞主要是因为在涡轮增压器介入的瞬间,没有足够的空气进入叶轮,所以它能达不到支撑发动机的效果。随着驾驶员继续加速,发动机会排出更多的废气,促使叶轮加速,这样整个涡轮增压系统就会运转起来,增加动力。这滞后现象过程一般在1到2秒之间。如果你看到一个涡轮增压或者T 在公路上的汽车尾部,是指汽车使用的发动机装有涡轮增压器。
相对来说,自然吸气系统没有配备任何一种增压器。可变气门正时系统虽然可以获得更大的马力输出,但是动力提升有限。为了有效地增加发动机的输出功率,增压系统是最有效的方法。
机械增压
机械增压器与汽车发动机的曲轴相连,利用汽车发动机曲轴的动力驱动机械空气压缩机旋转压缩空气,这样可以将更多的压缩空气注入发动机的燃烧室,达到助燃的效果,从而增加汽车的动力。由于增压器是由曲轴带动的,发动机启动时,增压器同时开始工作,所以发动机在低速时扭矩输出性能极佳,不会出现滞后现象涡轮增压之类的现象。但由于驱动压缩机消耗了发动机一定的输出功率,在发动机高速运转时,增压器消耗了大量的发动机功率,所以当车速达到一定程度时,增压器的作用就不明显了,有的甚至会影响汽车的后期加速性能。
电子增压
电子涡轮增压是通过电机对进气进行增压,提高发动机燃烧室的空气含量,使燃料燃烧更充分,从而达到提高汽车动力的目的。涡轮的电控模块可以更合理的调节增压值,使进气效率更合理。这样,就没有滞后现象涡轮低速时的现象,也不会像增压一样浪费发动机高速时的动能。目前,电子涡轮增压器的形式是未来汽车涡轮增压系统的发展趋势,其制造成本仅为涡轮增压器的十分之一,甚至更少。双增压发动机双增压发动机是指一台发动机配备两台增压器。如果在一台发动机上使用两个涡轮增压器,它被称为双涡轮增压发动机。鉴于滞后现象涡轮增压现象,设计师们首先推出了涡轮增压发动机,然后新开发了涡轮增压电子增压发动机。
涡轮增压机械增压
双涡轮增压发动机的主要目的是弥补滞后现象涡轮增压系统在低速时的现象。增压器安装在发动机的进气系统上,涡轮增压器安装在排气系统上,保证发动机在低速、中速、高速都能有良好的增压效果。
涡轮增压电子增压
涡轮机的存在是为了解决滞后现象涡轮的问题,它在整个增压过程中起辅助作用。当发动机处于低速并且涡轮增压器能够如果达不到工作要求,电子涡轮将首先介入。可以使电机转速在0.25秒内达到70000转,通过电机压缩空气可以增加进气量。当发动机转速上升时,发动机的排气压力达到要求,此时传统的涡轮增压器就会接手,电子涡轮就不起作用了,也就是说电子涡轮在低速时起辅助作用,高速时关闭。
目前,电子涡轮增压技术可以这主要是由于传统汽车电路12V电压的限制。12V汽车电池的功率可以驱动电子涡轮提供巨大的增压值。与涡轮增压器涡轮叶片的转速相比,电子涡轮的功率可以达不到这个效果。电子涡轮的技术最早出现在奥迪汽车上。2016年上市的奥迪SQ7的发动机搭载了电子涡轮,因此SQ7成为全球首款搭载电子涡轮的量产车。为了匹配电子涡轮的功率,奥迪在SQ7上打造了48V电源系统,并增加了转换器,方便12V和48V电源之间的转换。给喜欢换车的朋友的建议虽然电子增压系统便宜,但还是不建议车友私自安装这个系统来增强汽车的动力。因为普通汽车的电池可以满足电子涡轮所需的功率,改变原车电路系统也会带来安全隐患。
来源:吉林科普微窗




