渦輪增壓發動機和機械增壓發動機相比,在影響車輛動力效能上有何不同?

時間 2021-05-07 00:13:34

1樓:

相信對汽車感興趣的朋友應該都知道,傳統意義上的汽車發動機因為進氣方式不同,一般可以分為自然吸氣式增壓式兩種。

自然吸氣式也就是我們俗稱的NA(英文:Normally

Aspirated)發動機,在沒有增壓的情況下,由大氣壓直接將空氣輸送至發動機氣缸內,通過和燃料混合、在汽缸內燃燒做功向發動機提供動力輸出。特點是進氣系統簡單直接,發動機動力輸出流暢平順,踩油門時不會有明顯延遲的感覺。

與其相對的,增壓式發動機則是通過外部增壓的方式將空氣壓縮後輸入汽缸,為汽缸內提供更多的可燃空氣使燃料更充分地燃燒,來提公升發動機的動力和燃油經濟效能。特點是在發動機原有效能的基礎上,通過進氣增壓提公升發動機的動力輸出,也就是最近大家經常說起的小排量大馬力。

自然吸氣式發動機和增壓式發動機簡單示意圖

既然說起增壓,大家肯定會聯想到機械增壓渦輪增壓這兩種不同的增壓方式。

首先,來說說機械增壓吧。

機械增壓器由發動機曲軸皮帶直接帶動,壓縮空氣進入發動機汽缸內產生增壓效果。特點是在發動機低轉速時也可以提供相應的增壓效果來提公升動力效能,但是需要損耗一部分發動機的功率,在高轉速區域尤其明顯,增加發動機的油耗。所以,現在的乘用車上很少用到機械增壓,只有少數賽車發動機仍然使用這種增壓方式。

優點:和發動機轉速同步,增壓響應效果好,汽車加速連貫,尤其是在低轉速區域。

缺點:對發動機功率有一部分損耗,高轉速區域提速效果不明顯。

接下來,再來看看渦輪增壓是怎樣工作的。

渦輪增壓是利用發動機在排氣過程中產生的能量帶動渦輪旋轉,而排氣渦輪又和進氣壓縮機直接相連,從而起到進氣增壓的效果。特點是能夠在不消耗發動機能耗的情況下增加進氣壓力,提公升發動機的動力效能。

優點:有效利用發動機的排氣能量為進氣系統提供增壓,節能效果好。

缺點:低轉速區域排氣能量不足,增壓效果不明顯,直到過了一定轉速之後才能感到渦輪增壓的介入,加速有延遲感,不連貫。

簡單來說,機械增壓跟渦輪增壓最大的區別就在於:機械增壓利用的是發動機的直接能量,加速響應好;而渦輪增壓則是利用發動機在排氣過程中產生的能量帶動渦輪,節省發動機能耗的同時,提高發動機的動力輸出。

2樓:Leon zhou

如今的渦輪增壓技術已經得到長足發展,無論是渦輪的使用壽命還是渦輪的效能都得到了很大提高。渦輪增壓也從最早的旁通式發展到了現在的VTG式。況且對於渦輪增壓的不同布置也能很好的對抗遲滯帶來的影響,比如通過大小雙渦輪來覆蓋更多的發動機工作區間。

相對於渦輪增壓機械式增壓近幾年沒有取得長足的發展,有些汽車長甚至放棄了機械增壓,如賓士。原因是機械式壽命低,工作不穩定。

3樓:夠不著售貨機

渦輪遲滯的問題,有不少車廠能令這一遲滯時間相比以前大幅減少,而對於低速時渦輪增壓無力的狀況,值得一提的是,大眾有個TFSI(好像是這樣叫)技術,在低速時啟用機械增壓,達到特定轉速算時電磁鐵將動力輸出轉到渦輪增壓上。

4樓:Damon Tu

機械增加的原理比較簡單,動力增幅在功率曲線上看是比較平均的。

樓上都說的差不多了,補充一點,由於渦輪增壓能增強燃油經濟性特點,所以應用範圍更廣。

而各大汽車廠商對於渦輪遲滯的問題也沒有坐視不管,今年主要是兩個思路:

1,可變幾何葉片

2,配備雙渦輪增壓器,一大一小,盡量彌補渦輪帶來的低轉速時的動力損失。

5樓:

馬力提公升的幅度誰更大?

問題太籠統,需要具體問題具體分析,籠統地回答比較接近。看發動機廠商的要求。要求的功率越大,選用的增壓器就越大。

渦輪增壓器的工作範圍沒有機械增壓器寬廣,所以達到同樣功率的情況下,渦輪增壓的低速駕駛效能會比較差。

誰先到達峰值扭矩(峰值扭矩出現的轉速更低)?

問題太籠統。如果比較同一廠家同一排量同一功率密度的機型,一般渦輪增壓發動機穩態扭矩出現峰值比較早。而機械增壓發動機在低速扭矩上表現好於渦輪增壓發動機。

但發動機是用來開的,不是用來比外特性的,同樣的功率密度前提下,使用同樣的傳動系統,機械增壓車型的加速性優於渦輪增壓車型。主要原因是機械增壓發動機的響應優於渦輪增壓。

扭矩維持平台的寬度等。

因為渦輪增壓發動機先於機械增壓發動機出現最大扭矩,在發動機爆發壓力控制在一定數值或者開發目標確定的情況下,當然是渦輪增壓在此數值上好看一些。

發動機是用來開的,不是用來比外特性的。所以,雖然渦輪增壓發動機在上述三點上不同程度的有數值上的優勢,但是由於機械增壓發動機有非常好的響應效能,所以同功率密度開發良好的兩款發動機裝車後的加速效能上來看,機械增壓器反而有優勢。

如果是農用機械需要使用手油門在長時間內保持發動機負荷和轉速的情況下,渦輪增壓發動機在油耗上更有優勢。

所以,基本上,籠統來說:

機械增壓--〉瞬態響應--〉駕駛樂趣(入過你願意將駕駛樂趣轉化為燃油經濟性,降低傳動比)

渦輪增壓--〉穩態效能--〉燃油經濟

6樓:

峰值扭矩出現的轉速以及扭矩平台的寬度不僅僅和增壓方式有關,實際上更主要是由發動機的調教(比如氣門開合時間)來決定的。硬體上完全相同的發動機通在不同的調教下可以表現出非常不一樣的特性。

至於這兩種增壓方式對發動機效能的影響,綜合來看渦輪的效率更高,可以實現更陡的功率/扭矩提公升,但是只有在較高的轉速才能發揮最大效力,另外渦輪的響應有不可避免的延遲。機械增壓由於和發動機通過直接機械機構聯接,因此從低轉開始就有和發動機轉速成正比的增壓效果和實時的響應。

在應用上渦輪更適合相對大排量高轉速的發動機,比如賽車;機械增壓即便在排量比較小的小型發動機上也可以發揮作用。不過現在也有新的技術來提高渦輪在低轉速下的表現,例如Variable Turbine Geometry技術。

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