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主题:【原创】我也来说说涡轮增压发动机 -- 车神

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家园 【原创】我也来说说涡轮增压发动机(5)

这个问题的存在,使得人们意识到:增压技术虽然有时候能提供大马力,但是就像运动员吃了兴奋剂一样,不可能永远强大,在吃药前后有时候体力会更差。出来混,迟早是要还的。这也就是为什么各大汽车生产商没有全面普及增压技术的原因。要详细解释这个问题,需要从两方面分别来说:Turbocharged和Supercharged 。

前面我们已经知道,涡轮增压是利用发动机排出的废气来产生压缩空气的,机械增压是直接利用曲轴的转动来压缩空气的。实际上,气缸里有了空气和油雾以后,还有一个压缩的过程,也就是说,即使是自然吸气的发动机,也要先让活塞向内挤压,把混合气体压缩一下,密度变高,这时候再点火,把活塞向外推,带动曲轴转动。所以说,虽然通常我们说的是燃烧,但实际上气缸里进行的是一次次的小型爆炸。而这个压缩的过程,压缩到什么程度,有个专门的名词叫压缩比。我们只要知道混合气体是经过了一个压缩过程,将气缸空间变小,使混合物压缩到一定浓度以便更好地进行燃烧就是了。

这个压缩比的大小呢,是经过了精密计算的,根据每一款发动机的特点,压缩比有不同,也就是有可能把混合气体压缩到1/10,也有可能压缩到1/9。但是如果是增压发动机呢?这就有点乱套了,本来是一个大气压的空气,给压缩到1/10,那进来的如果已经是压缩空气,再怎么压缩呢?压缩到什么程度比较合适呢?因为这个压缩过程是通过曲轴上的一个机构实现的,就好像我们打针,针筒的活塞推进拉出多少距离,这是固定死了的。一款发动机的压缩比,基本上也是固定死的。

而前面我们已经知道,涡轮增压发动机在低转速的时候,排出的尾气力量不够推动涡轮,这时候是没有办法产生增压效果的,所以我们看涡轮增压发动机都有个涡轮介入的范围,这个通常是在发动机转速2500转左右。

这下问题来了。发动机里面燃烧是很讲究的,一定分量的空气+一定分量的燃料+一定程度的压缩=最优化的燃烧。那么涡轮增压发动机在2500转以下跟2500转以上,他吃进去的混合物浓度是不同的啊。对这两种不同的情况,工作条件不同,就必然只能择优录取。于是,涡轮增压发动机的压缩比,气体燃料配合,点火时间配合,就必然倾向了增压状态,也就是说,所有的配合都是为了满足涡轮开启时的工作要求。当发动机在2500转一下,没有开启涡轮增压的时候,整个发动机相当于工作在传统状态下,而这时候发动机各个部门的配合一点也不协调,工作效率是很低的。这就有点像你让一个短跑运动员参加竞走比赛,走是能走,但总有点别扭。所以我们为什么有时候会听到有人说,涡轮增压发动机在低转速下还不如普通的发动机好使。这时候这台涡轮增压发动机没有发挥出应有的特长,反而感觉软绵绵的,而要让涡轮开启,需要达到一定的转速,以便让排出的废气足够推动涡轮运转,当低转速时踩油门——发动机无力——增加转速——推动涡轮运转——涡轮产生高压气体——涡轮介入发动机工作——涡轮增压发动机爆发,这是需要一个过程的,所以对于低转速下踩油门而不能立刻体验到澎湃的加速,而是会有发动机反应稍微滞后的感觉。对于这个现象,有一个专门的名词叫涡轮迟滞(Turbo Lag)。

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