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用最少的钱做最多的事 增压发动机技术解析

发布时间:2012年04月12日 19:08 | 进入汽车论坛 | 来源:爱卡汽车网 | 手机看视频


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在追求动力、追求技术的时候,时常不考虑市场的欧洲人,把一台台增压发动机装进汽车,毫不留情地压榨出超强的马力,招惹的一些人欲望膨胀,心甘情愿地为其倾囊。您纵有千万条理由可以证明,增压发动机的投入产出比,仅仅适合口袋殷实的人士,不大可能成为汽车消费的主流,但是,动力强劲这块金字招牌在营销时确实好使。因为,多数人在买车时并不考虑实际的使用情形。事实上,我们身边有为数不少的人,在买车时所注重的关键词,与其使用车的常态是截然相反的。

正是看准了这一点,大众汽车首当其冲,昔日的宝来、帕萨特、奥迪A4和A6,都装备上了1.8升涡轮增压发动机,并日复一日地大声宣传;国内的上海汽车、华晨汽车,海外的斯巴鲁、沃尔沃、菲亚特、奔驰、宝马、雷诺、萨博、卡迪拉克,也不甘落后,都在积极研发各种涡轮或机械增压发动机,并予以重点推介。如此重量级的持续宣传,以至于连汽车媒体也受到了局部感染,把所谓的推背感,当成评价汽车优劣的重要标准。

机械增压发动机的原理

发动机马力的大小,主要取决于气缸的大小。多数情况下,气缸容积越大,马力也就越大。但是,气缸容积大到一定程度,就需要增加汽缸的数量,发动机的造价、体积和重量都要随之增加,对于商品化的发动机来说,这一结果将会影响销售。工程师们想出了一个一举三得的法子,在气缸容积不增加的前提下,提高发动机的进气压力,增大进入气缸的空气密度,使进入气缸内的空气量增加。气缸内的氧气增多了,进入气缸的汽油燃烧就会更充分、更彻底,从而大幅度地提高功率,并且起到节省燃油和减少排放的作用。

机械增压结构简图

在发动机的前端,有一个粗大的塑料管道,那是负责向发动机供应空气的地方。空气在这里被吸入,经过过滤,送入汽缸帮助汽油燃烧。空气之所以被吸入,是因为汽缸内活塞运动时产生的负压,也就是说,吸入空气同样需要消耗一部分发动机的功率。于是,有人设想,加个电扇,主动把空气吹进去,不就能让汽缸里进入更多的空气了吗,同时还可以节省发动机的功率。

图为路虎V8机械增压发动机

根据这个想法,工程师发明了机械增压。之所以叫机械增压,是因为,完成增压任务的增压器,其动力来自于发动机,机械增压器是通过一根皮带被发动机带动,车外进来的空气经过增压器被压缩后,被送入发动机汽缸,由此达到增压目的。

涡轮增压发动机的产生

由于机械增压器靠发动机带动,会给发动机带来额外的负担。它的进风量与阻力呈正比。在高增压状态下,虽然发动机输出的功率大增,但增压器内部叶片的受风阻力也会升高,当阻力达到某一界限时,就会使发动机承受极大的负荷,严重影响转速的提升。

萨博旗下的车型,均以涡轮增压出名

为了解决这一矛盾,工程师又发明出了涡轮增压。涡轮增压器是前端是个涡轮,后部则是一个与涡轮同轴的压缩机,发动机排放出来的废气,经过涡轮时,带动涡轮旋转,压缩机便能把空气进行压缩了。这个工作过程与喷气式飞机的发动机有点儿类似。涡轮增压器的构造比机械增压复杂一些。

涡轮增压发动机工作原理

比如,由于它是利用发动机的废气推动增压器旋转的,本身工作温度就很高,加上涡轮的作用,空气被压缩得比较厉害,压力大温度就会升得更高,这样一来,对增高空气密度和限制热负荷不利。为了解决这一问题,涡轮增压发动机都会在增压器和发动机之间,再装个冷却器,压缩之后的空气被冷却后再送入发动机汽缸。

斯巴鲁水平对置发动机涡轮增压发动机

涡轮增压尽管有动力输出迟缓的缺点,但在一定转速下,它会如同兴奋剂一般大幅度提高发动机的功率,尤其是持续高速行驶的时候,驾驶感觉特别爽。凡事有利必有弊,涡轮增压需要废气的支持,所以,在2000转/分钟以下的区域,它的做功往往并不是很理想。

涡轮增压和机械增压各有利弊

由此可以发现,机械增压的亮点在于引擎的低转速区域,涡轮增压的亮点在于引擎的高转速区域。从这一角度看,如果您买车只是为了城市驾驶,涡轮增压的优点无法得到充分施展,还不如买一辆机械增压的车型或自然吸气发动机的车型。

一汽奥迪A6L搭载3.0升机械增压发动机

不过,您也别误会,这里并非是在贬低增压发动机,在一定转速和单位汽缸容积的前提下,增压发动机的动力表现自然优于非增压发动机,这是不争的事实。还有一个不争的事实,增压发动机的购买成本与使用成本,同样优于非增压发动机。所以,如果您非常在意经济支出、注重消费效益的话,增压发动机肯定不适合您。

同时,鉴于目前市场上搭载涡轮增压和机械增压发动机的车型都有销售,接下来我们会按排量,帮您做个具体的汇总和分析,请您继续关注。

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  • 帕萨特: 帕萨特passat是一种由水冷发动机带动的前轮驱动轿车。“passat”本意是一股季风的名字,每年均匀而稳定地从大西洋南部吹向赤道方向,坚持而执着,恒久不变。和它的名字一样,几乎所有帕萨特(passat)的水滴状的外形都让人感觉到无与伦比的流畅。自从1974年首次面市以来,在欧洲取得了巨大成功。1999年生产的全新帕萨特更是风靡世界。经历6代的发展,全球销量已高达1130万辆。 来自:互动百科