机械增压的车好吗

如题所述

机械增压技术为什么被淘汰

内燃机增压系统可分为三类:

废气涡轮增压_T机械涡轮增压_S电动涡轮增压_E在普通乘用车型领域「Turbo_废气涡轮增压技术」是主流选项,Mechanicalsupercharging_机械增压器已经基本被淘汰,上千款量产车中使用这种技术的车辆掰掰手指就能数完,这是为什么呢?

原因在于机械增压器的效率太低,而且会增加油耗,下图为结构特点。

机械增压器的动力由发动机曲轴供给,皮带与曲轴连接。

而曲轴是输出「扭矩」的结构,那么增压器的运行阻力会损耗部分扭矩,这就带来了【怠速转速高】的核心缺点。

普通燃油动力汽车的怠速转速仅为800rpm左右,该转速的输出功率足以克服运行阻力实现自运转;但是机械增压器的运行阻力损耗了部分功率,结果必然会造成机器熄火——想要不熄火就得提高转速与喷油量,以高油耗为代价产生更多的热能,以同时满足怠速和增压器的动力需求。

重点1:

由于机械增压器与曲轴是刚性结合,所以启动后就会升高转速(油耗)。然而这并不是最重要的,重要的是装备机械增压器的车辆在怠速时也在以“富氧状态”燃烧,这会增加缸内压力导致机体零部件老化的加速,同时偏高的怠速转速也会增加磨损。

所以大多数性能车与小排量汽车都不再选择这种低成本的技术,前者要稳定使用寿命、后者要考虑油耗问题。

重点2:

机械增压器的「增压程度」相当不理想,因为增压器即使能够通过齿轮组放大涡轮转速,但是曲轴的转速毕竟是很低的。

普通代步车的发动机极限转速大多在“6500rpm”左右,增压器涡轮的增长只能依靠转速的提升,所以这种机器的极限转速也不过是几万转;相对低的转速无法在中高转速区间有效压缩空气以提升进气氧浓度,扭矩相比废气涡轮增压系统就会低得多。

比如3.0S的发动机峰值扭矩不过450N·m,而3.0T却能达到600N·m左右。

高压排气不论使用哪种增压系统的发动机或者自然吸气发动机,其运行过程中都会产生压力非常高的排气。

Turbo正是利用了气流冲击涡轮使其运转,这种“废气利用”的模式不会增加运行负荷(油耗)。而且发动机怠速时的排气压力很小,其力量不足以驱动废气涡轮运转,所以在怠速时并不会加速发动机的老化。

知识点1:

废气涡轮增压器被普遍认定为「迟滞」,因为参数标准往往是“2000~5000rpm”,然而这只是【峰值扭矩】的持续标准,也是增压器涡轮达到最高转速、所需要内燃机达到的转速范围。

在2000rpm转速节点之前涡轮也是运转增压的,因为增压器不可能直接从“0转”跳到数万甚至十几万转;正常的增压器都会在1000rpm左右开始运转,也就是踩下油门的瞬间就会开始增压,所以废气涡轮增压并不迟滞。

知识点2:

涡轮的惯性质量有很大的差异,有些低惯量在1250转既可达到最高转速,也就是让发动机输出峰值扭矩。而中大排量追求加速平顺的发动机则多选择高惯量的增压器,在1000/3000区间为增压压力的线性提升,在3000/5000rpm区间可以输出峰值。

这种调校适合排量基数足够大,峰值扭矩在400N·m左右的机器;而追求极限性能则以大扭矩配合低惯量增压器,或者使用两组废气增压器配合;亦或者在低转速区间使用转速也不高的电涡轮,高转速以废气涡轮增压,比如F1赛车。

总结:

机械增压器由于会增加油耗,而且增压效果远不如废气增压,所以这种技术基本被淘汰了。废气涡轮增压技术是内燃机“最后的挣扎”,用增加氧浓度的方式要比其他提升所谓的热效率更能直接有效的提升扭矩。

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