增压发动机的油耗关系
- 格式:doc
- 大小:22.00 KB
- 文档页数:1
发动机油耗计算方法公式发动机油耗是指发动机在工作过程中消耗的润滑油的量。
精确计算发动机油耗对于评估发动机性能、调整燃油供给系统以及预测燃油消耗具有重要意义。
下面将介绍一种常用的发动机油耗计算方法公式。
发动机油耗计算方法公式如下:油耗(L/h)= 油耗率(g/kWh)× 功率(kW)÷ 燃油密度(g/L)其中,油耗率是指单位功率下发动机消耗的燃油量,单位为克每千瓦时(g/kWh)。
功率是发动机的输出功率,单位为千瓦(kW)。
燃油密度是指燃油的质量密度,单位为克每升(g/L)。
发动机油耗计算方法的具体步骤如下:1. 确定发动机的油耗率。
油耗率是发动机工作时消耗的燃油量与发动机输出的功率之比。
一般来说,发动机的油耗率是由发动机制造商提供的技术参数或通过实验测试得到的。
2. 测量发动机的功率。
发动机的功率可以通过测量发动机输出轴的扭矩和转速来计算得到。
也可以通过使用功率测量仪器来直接测量发动机的输出功率。
3. 获取燃油密度数据。
燃油密度是指燃油的质量与体积之比。
可以通过查询燃油的物性参数或利用实验测试得到燃油的密度。
4. 将上述数据代入发动机油耗计算方法公式中,进行计算。
需要注意的是,发动机油耗计算方法公式中的单位需要保持一致。
一般来说,油耗率以克每千瓦时(g/kWh)为单位,功率以千瓦(kW)为单位,燃油密度以克每升(g/L)为单位。
在代入计算时,需要将不同的单位进行换算,确保计算结果的准确性。
发动机油耗计算方法可以帮助我们了解发动机的燃油消耗情况,并为调整燃油供给系统、优化发动机性能提供参考。
通过合理的发动机油耗计算,可以降低燃油消耗,提高发动机的经济性和环保性能。
发动机油耗计算方法公式为油耗(L/h)= 油耗率(g/kWh)× 功率(kW)÷ 燃油密度(g/L)。
通过测量油耗率、功率和燃油密度,可以准确计算发动机的油耗情况,为发动机性能评估和燃油消耗预测提供依据。
如何深度理解发动机特性曲线?在说明这个问题之前,我们⾸先来了解⼏个基本概念。
1、发动机有效功率:发动机在单位时间对外输出的有效功称为有效功率。
发动机功率是发动机性能最重要的指标,汽车的最⾼车速就是由发动机功率决定的。
通常⽤⼤写的字母P来表⽰。
2、有效转矩:在发动机飞轮上对外输出的转矩称为有效转矩。
⼀般发动机的扭矩越⼤,它的加速能⼒和爬坡能⼒越强。
通常⽤⼤写的字母M来表⽰。
3、发动机转速:发动机曲轴每分钟的回转数称为发动机转速。
发动机转速的⾼低,关系到单位时间内作功次数的多少。
通常⽤⼩写的字母n来表⽰。
4、有效燃油消耗率:发动机每输出 1kW 的有效功所消耗的燃油量称为有效燃油消耗率。
显然,有效燃油消耗率越低,发动机的经济性越好。
通常⽤⼩写的字母g来表⽰。
以上这⼏个参数,是发动机重要的性能指标,可以⽤来表⽰发动机的⼯作状况,简称⼯况。
它们之间有如下的关系:P=M*n/9550由于汽车发动机的⼯况变化范围很⼤,所以这⼏个参数也可以在很⼤的范围内变化,⽽研究它们之间的变化规律,可以找出提⾼发动机动⼒性和经济性的有效途径。
这就是所说的发动机特性。
所谓的发动机特性,是指发动机的性能指标随发动机调整情况和运转⼯况⽽变化的规律。
表⽰其变化规律的曲线称为发动机特性曲线。
⼀般发动机有速度特性、负荷特性、调整特性、万有特性这⼏个特性。
由于柴油机和汽油机有很⼤的区别,所以它的特性曲线也有所不同。
下⾯我们以最常见的汽油机分别来说说这⼏个特性。
⼀、汽油机的速度特性所谓的速度特性,是指在发动机点⽕系统和燃油供给系统调整到最佳的条件下,在节⽓门开度不变时,发动机的有效功率、有效扭矩、有效燃油消耗率随发动机转速⽽变化的关系。
表述上述关系的曲线称为速度特性曲线。
当节⽓门全开时的速度特性称为发动机的外特性,它表⽰发动机的最⾼性能;节⽓门部分开启时的速度特性称为发动机部分特性。
部分特性曲线位于外特性曲线之下,有⽆限多条。
由于汽车发动机经常在部分负荷下⼯作,所以研究部分特性曲线更有实际意义,⼀般发动机要做出标定功率的90%、75%、50%、25%的速度特性。
涡轮发动机到底是更加省油还是费油?为啥和宣传不一?为了迎合现今越催严格的环保法规,各家厂商都争相生产涡轮发动机。
小排量搭配涡轮,不但能有出色的油耗表现,而且动力水平不俗。
不但如此,低排量乘用车还能有一定程度的税率优惠。
我们经常有听说关于涡轮的宣传标语,都是说低油耗、高动力,或者说1.5L的油耗,2.4L的动力,那么涡轮增压发动机真的那么完美吗?背后有没有隐藏着什么猫腻?什么是涡轮增压:涡轮增压器最早是用于跑车或方程式赛车的,在那些发动机排量受到限制的赛车比赛里面,能使发动机够获得更大的功率。
众所周知,发动机是靠燃料在气缸内燃烧做功来输出功率的,由于输入的燃料量受到吸入气缸内空气量的限制,因此发动机所输出的功率也会受到限制。
而涡轮增压器就是通过发动机所排出的废气推动涡轮叶片,从而带动涡轮压缩机将更多的新鲜空气输入到发动机内部。
通过压缩更多的空气进入气缸来增加燃料量,从而提高燃烧做功能力。
不过在经过了增压之后,发动机在工作时的压力和温度都大大升高,因此发动机寿命会比同样排量没有经过增压的发动机要短,而且机械性能、润滑性能都会受到影响,这样也在一定程度上限制了涡轮增压技术在发动机上的应用。
所谓涡轮增压,就是利用发动机的排气压力转化为涡轮叶片的动力,然后带动空气压缩机对进入发动机的空气进行压缩,增加气缸的填充量。
关于排量所谓发动机的排量,就是活塞从上止点移动到下止点所通过的工作容积称,也就是决定自然吸气发动机进气量的重要因素。
而对于涡轮增压发动机来说,由于进气量不是单单又气缸容积而决定,所以排量对涡轮增压发动机来说仅仅是一个参考值。
换句话来说,涡轮增压发动机的真正进气量大于气缸容积。
关于进气量在没有涡轮的情况下,发动机进气量是取决于发动机的气缸容积,当进气门打开,活塞下行,气缸内气压降低,气流通过进气门进入气缸,直到活塞到达下止点,进气门关闭,这就是自然吸气发动机一次行程的进气量。
而涡轮发动机在涡轮正常工作的情况下,进气门打开前,被压缩的空气已经在进气管道里等待,进气门打开后进入空气量的大小完全取决于涡轮压力的大小。
发动机性能提高要求1.较高的输出功率和较宽的速度范围2.良好的低速扭矩特性3.良好的加速性能4.良好的燃料经济性5.良好的低温启动性能6.低噪声、低污染7.发动机的制动性能8.尺寸小、重量轻、结构简单、工作可靠9.造价低、使用维护费用低10.使用寿命长内燃机的升功率公式:NL=Pe∙ n / τ其中,NL:单位气缸容积功率;Pe:平均有效压力;n:转速;τ:冲程数。
注:根据单位换算系数未表示提高内燃机的功率的方法有以下几种:增加内燃机的排量(即改变内燃机的结构尺寸);提高内燃机的转速;采用二冲程内燃机;提高内燃机的平均有效压力Pe平均有效压力:Pe=Hu∙ηi∙ηm∙ηv∙ρs / (α∙L0)其中,Hu:燃料的低热值;α:过量空气系数;L0:燃烧1kg燃料所需要的理论空气量;ηi:发动机指示效率(0.43-0.50);ηm:发动机机械效率(0.78-0.85);ηv:发动机容积效率(0.80-0.90);ρs:气缸中的充气密度。
提高Pe的主要途径是增加进入气缸的空气密度ρs用增压器来提高进气充量密度,从而增加进入气缸内的空气量, 这样就可在气缸内喷入更多的燃油来达到提高Pe的目的。
增压的定义凡是能将内燃机进气的空气密度提高到高于周围环境的空气密度的一切方法实现增压的装置称为压气机或增压器。
增压后的压力为增压压力,用pc来表示低增压pc<0.18MPa(平均有效压力pe=0.8~1.OMPa)中增压pc=0.18~0.25MPa(平均有效压力pe=0.9~1.5MPa)高增压pc=0.25~0.35MPa(平均有效压力pe=1.4~2.2MPa)超高增压pc>0.35MPa(平均有效压力pe>2.0MPa)增压度——指增压内燃机标定工况的输出功率(增值)与原功率的比值增压度υ=(Peb-Pe0)/Pe0式中:Peb和Pe0分别为增压前、后标定工况的功率。
四冲程增压柴油机的增压度可高达300%以上,而车用增压发动机的增压度一般在10%~60%之间。
汽车涡轮增压使用分析一、什么是涡轮增压?首先我们来弄明白什么是涡轮增压。
涡轮增压的英文名字为Turbo,一般来说,如果我们在轿车尾部看到Turbo或者T,即表明该车采用的发动机是涡轮增压发动机了。
相信大家都在路上看过不少这样的车型,譬如奥迪A6的1.8T,帕萨特1.8T,宝来1.8T等等。
涡轮增压套件涡轮增压的主要作用就是提高发动机进气量,从而提高发动机的功率和扭矩,让车子更有劲。
一台发动机装上涡轮增压器后,其最大功率与未装增压器的时候相比可以增加40%甚至更高。
这样也就意味着同样一台的发动机在经过增压之后能够产生更大的功率。
就拿我们最常见的1.8T涡轮增压发动机来说,经过增压之后,动力可以达到2.4L发动机的水平,但是耗油量却比1.8发动机并不高多少,在另外一个层面上来说就是提高燃油经济性和降低尾气排放。
不过在经过了增压之后,发动机在工作时候的压力和温度都大大升高,因此发动机寿命会比同样排量没有经过增压的发动机要短,而且机械性能、润滑性能都会受到影响,这样也在一定程度上限制了涡轮增压技术在发动机上的应用。
二、涡轮增压的原理最早的涡轮增压器用于跑车或方程式赛车上的,这样在那些发动机排量受到限制的赛车比赛里面,发动机就能够获得更大的功率。
众所周知发动机是靠燃料在汽缸内燃烧作功来产生功率的,由于输入的燃料量受到吸入汽缸内空气量的限制,因此发动机所产生的功率也会受到限制,如果发动机的运行性能已处于最佳状态,再增加输出功率只能通过压缩更多的空气进入汽缸来增加燃料量,从而提高燃烧作功能力。
因此在目前的技术条件下,涡轮增压器是惟一能使发动机在工作效率不变的情况下增加输出功率的机械装置。
我们平常所说的涡轮增压装置其实就是一种空气压缩机,通过压缩空气来增加发动机的进气量,一般来说,涡轮增压都是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮,涡轮又带动同轴的叶轮,叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气,使之增压进入汽缸。
涡轮增压器的压比与增压效率1. 背景涡轮增压器是现代内燃机中常见的增压设备,它通过提高进气压力来增加发动机的进气量,从而提高发动机的功率和效率涡轮增压器的压比和增压效率是衡量其性能的重要指标,本文将从专业角度分析这两个参数对涡轮增压器性能的影响2. 涡轮增压器的基本原理涡轮增压器主要由涡轮、压缩机、中间冷却器和排气歧管等组成发动机排出的高温高压气体驱动涡轮旋转,涡轮通过传动系统带动压缩机旋转,压缩机将空气压缩后送入发动机燃烧室,从而提高发动机的进气量中间冷却器用于降低压缩后空气的温度,以提高进气效率3. 压比与增压效率的概念压比是指涡轮增压器进气侧和排气侧的压力比值,它反映了涡轮增压器对空气的压缩程度压比越高,空气被压缩得越厉害,进气量也就越大但压比过高会导致压缩机功耗增大,发动机的热效率反而降低增压效率是指涡轮增压器实际提供的进气压力与自然进气压力的比值,它反映了涡轮增压器的增压效果增压效率越高,说明涡轮增压器的性能越好,对发动机的功率提升作用越明显压比和增压效率之间存在一定的关联压比越高,增压效率通常也越高,因为空气被压缩得越厉害,进气量越大,发动机的功率也就越大然而,压比过高会导致压缩机功耗增大,发动机的热效率反而降低因此,在设计涡轮增压器时,需要在这两个参数之间取得平衡5. 压比与增压效率对涡轮增压器性能的影响压比和增压效率是涡轮增压器性能的关键参数,它们对发动机的性能有着重要影响(1)压比对发动机性能的影响:压比越高,进气量越大,发动机的功率和效率越高但压比过高会导致压缩机功耗增大,发动机的热效率反而降低因此,在实际应用中,需要根据发动机的负荷特性和工作条件选择合适的压比(2)增压效率对发动机性能的影响:增压效率越高,说明涡轮增压器的性能越好,对发动机的功率提升作用越明显增压效率的提高可以降低发动机的油耗和排放,提高发动机的性能6. 结论涡轮增压器的压比和增压效率是衡量其性能的重要指标压比越高,进气量越大,发动机的功率和效率越高,但过高的压比会导致压缩机功耗增大,发动机的热效率反而降低增压效率越高,说明涡轮增压器的性能越好,对发动机的功率提升作用越明显在设计涡轮增压器时,需要在压比和增压效率之间取得平衡,以实现发动机的最佳性能为了实现涡轮增压器的高效性能,工程师们通过以下几个方面对压比和增压效率进行优化:(1)涡轮和压缩机的设计:优化涡轮和压缩机的设计可以提高压比和增压效率例如,采用叶轮形状、材料和尺寸的优化设计,以提高气流的流动效率和降低能量损失(2)中间冷却器的设计:中间冷却器用于降低压缩后空气的温度,以提高进气效率通过优化冷却器的设计,可以提高冷却效果,进而提高增压效率(3)传动系统的优化:传动系统的效率对涡轮增压器的性能有很大影响通过优化传动系统的结构设计、材料选择和润滑条件,可以降低能量损失,提高增压效率(4)控制策略的优化:通过采用先进的控制策略,可以实现涡轮增压器在不同工况下的最优工作状态例如,根据发动机的负荷和转速,调节涡轮和压缩机的转速,以实现最佳的压比和增压效率8. 压比与增压效率的测试与评估为了确保涡轮增压器的性能符合设计要求,需要对其进行严格的测试与评估测试方法主要包括以下几个方面:(1)台架试验:在实验室条件下,通过台架试验对涡轮增压器进行全面性能测试测试参数包括压比、增压效率、进气量、功耗等(2)实车试验:在实车条件下,对涡轮增压器的性能进行测试通过实车试验,可以评估涡轮增压器在实际运行条件下的性能表现(3)模拟计算:利用计算机模拟软件,对涡轮增压器的性能进行仿真计算通过模拟计算,可以预测涡轮增压器的性能,为设计和优化提供依据9. 压比与增压效率的应用案例涡轮增压器在各种车型中得到了广泛应用以下是一些典型的应用案例:(1)汽车:涡轮增压器在汽车发动机中得到了广泛应用,可以提高发动机的功率和效率,降低油耗和排放(2)卡车:在卡车发动机中,涡轮增压器可以提高发动机的扭矩和爬坡能力,提高运输效率(3)船舶:在船舶发动机中,涡轮增压器可以提高发动机的功率和效率,降低燃油消耗(4)发电机组:在发电机组中,涡轮增压器可以提高燃气轮机的功率和效率,降低能源消耗10. 发展趋势与展望随着排放法规的日益严格和节能需求的不断提高,涡轮增压器在发动机中的应用将更加广泛在未来,涡轮增压器的发展趋势主要体现在以下几个方面:(1)小型化:随着科技的发展,涡轮增压器的小型化将成为可能小型化的涡轮增压器可以适用于更小的发动机,提高整车的性能(2)高效化:进一步提高涡轮增压器的效率,降低油耗和排放通过优化设计和控制策略,实现更高的压比和增压效率(3)集成化:将涡轮增压器与其他发动机组件集成,实现发动机的整体优化例如,将涡轮增压器与废气再循环(EGR)系统集成,以降低排放(4)智能化:利用先进的传感器和控制技术,实现涡轮增压器的智能化控制通过实时监测发动机工况,自动调节涡轮增压器的性能,以实现最佳的工作状态11. 结论与展望涡轮增压器的压比和增压效率是衡量其性能的重要指标,对发动机的性能有着重要影响通过优化涡轮和压缩机的设计、中间冷却器的设计、传动系统的优化和控制策略的优化,可以提高压比和增压效率,实现涡轮增压器的高效性能同时,对涡轮增压器的性能进行严格的测试与评估,可以确保其性能符合设计要求实车试验和模拟计算等方法在性能测试与评估中发挥着重要作用在实际应用中,涡轮增压器已经广泛应用于汽车、卡车、船舶和发电机组等多种机型中,并取得了显著的性能提升未来,随着排放法规的日益严格和节能需求的不断提高,涡轮增压器的发展趋势主要体现在小型化、高效化、集成化和智能化等方面通过不断优化设计和控制策略,实现更高的压比和增压效率,以满足不断严格的排放法规和节能需求总体而言,涡轮增压器的压比和增压效率对其性能有着重要影响,通过优化设计和控制策略、严格测试与评估以及适应发展趋势,可以实现涡轮增压器的高效性能,为发动机的性能提升做出重要贡献。
涡轮增压器工作原理涡轮增压器利用发动机排气能量的动力,吹动涡轮,带动共轴的压气机轮一起高速旋转,压气机将新鲜空气压缩后供给发动机工作。
涡轮增压器使发动机功率大幅度提高,油耗率下降,噪声和排污减少,有效改善发动机的动力、经济和环保性能。
涡轮增压器工作原理:在讨论涡轮增压发动机系统之前,先回顾一下内燃机的基本工作原理及其同空气增压系统的关系。
内燃机是一种耗气机械,因为燃油需要与空气混合才能完成燃烧冲程。
一旦空燃比达到某一值后,再增加燃油,除了将黑烟和未燃尽的燃油排到大气中外,不会产生更多功率。
发动机供油越多,黑烟就越浓。
因此,超过空燃比极限后,增加供油量只会造成燃油消耗量过多、大气污染、废气温度升高,并使柴油机寿命缩短。
由此可见,增加空气量的能力对发动机来说是多么重要。
涡轮增压器是一种利用发动机排气中的剩余能量来工作的空气泵。
废气驱动涡轮叶轮总成,它与压气机叶轮相连接,如图1 所示。
当涡轮增压器转子转动时,大量的压缩空气被输送到发动机的燃烧室里。
由于增加了压缩空气的重量,就可以使更多的燃油喷入到发动机里去,使发动机在尺寸不变的条件下而产生更多的功率。
涡轮增压有许多好处。
非增压发动机通过曲轴的运动直接从大气中吸进空气,而涡轮增压器向发动机提供压缩空气。
由于进入气缸的空气增多,所以允许喷入较多的燃油,使发动机产生较多的功率并具有较高的燃烧效率。
这意味着一台尺寸和重量相同的发动机经增压后可以产生较多的功率,或者说,一台小排量发动机经增压后可产生与较大发动机相同的功率。
其它还有节约燃油和降低排放等优点。
由于涡轮增压器为发动机提供了更多的空气,燃油在发动机气缸里燃烧时会燃烧得更充分、更彻底。
发动机进气管的空气保持正压力(大于大气压的压力)对发动机有几方面的好处。
当发动机进排气门重叠开启时,新鲜空气吹入燃烧室,清除所有残留在燃烧室里的废气,同时冷却气缸头、活塞和气门。
涡轮增压器可使非增压发动机在高原上工作时得到氧气补偿(使其达到标准大气条件)。
汽车发动机基础知识1. 发动机类型发动机是汽车的心脏,根据燃料和结构的不同,主要分为汽油机和柴油机两大类。
汽油机又可以分为自然吸气(NA)和涡轮增压(Turbo)两种类型。
此外,还有混合动力发动机和纯电动发动机等新型发动机。
2. 发动机原理发动机的工作原理基于四冲程循环:进气、压缩、做功和排气。
进气时,燃料与空气混合物被吸入气缸;压缩时,混合物被压缩;做功时,火花塞点燃混合物,产生能量推动活塞;排气时,燃烧后的废气被排出气缸。
3. 气缸排列形式常见的气缸排列形式有直列、V型、水平对置和W型。
每种排列形式都有其独特的优点和适用范围。
4. 发动机性能指标主要性能指标包括功率、扭矩、升功率等。
功率表示发动机做功的快慢;扭矩反映车辆加速能力和爬坡能力;升功率则表示发动机的紧凑程度和动力性。
5. 发动机保养维护定期更换机油和空气滤清器,检查冷却系统,保持发动机清洁是保养的关键。
按照厂家推荐的保养周期进行保养可以确保发动机保持良好的状态。
6. 发动机故障诊断常见的故障包括点火系统故障、供油系统故障、机械故障等。
根据故障现象,利用相关工具进行检查和测试,确定故障原因并进行修复。
7. 发动机油品知识发动机油的主要作用是润滑、冷却、清洁和防锈。
不同品牌和类型的机油适用于不同类型的发动机和工况。
选择合适的机油并按厂家推荐的更换周期进行更换是重要的。
8. 发动机性能升级通过更换高性能的火花塞、喷油嘴,调整点火正时和气门正时等方法,可以提高发动机的动力性和燃油经济性。
但是,升级前需要考虑与车辆其他部分的匹配问题,确保安全性和可靠性。
9. 发动机与油耗关系发动机的效率直接影响油耗。
一般来说,发动机的功率和扭矩越大,油耗也越高。
同时,先进的燃油喷射系统和智能启停技术也可以降低油耗。
了解并合理利用这些知识可以帮助我们更好地维护和使用汽车。
《内燃机增压技术》作业1、高增压柴油机需要解决的技术难题以及实现高增压方案的分析和比较答:1、高增压柴油机需要解决的技术难题:(1)起动问题:大多数高增压柴油机为了控制P max均相应降低压缩比ε。
环境温度越低,压缩比降得越多,故将降低冷启动的效率。
因此,高增压柴油机需要有专门措施来解决起动问题。
(2)加速性问题:当Pe>1.4MPa后增压柴油机的加速性问题就比较突出,且Pe越高,加速性问题越严重。
(3)燃油系统及低负荷性能问题:燃油系统的问题是两个方面。
一为高增压时要求在高压下迅速喷油,这对燃油系统来说是项艰巨的任务。
二为高的喷油压力和大的喷孔面积对额定工况合适,在柴油机低负荷时就产生问题,因大的喷孔不利于形成良好的雾注。
(4)在高增压柴油机上散热量猛增将成为一个突出的问题:随着压比的增加,缸套、活塞、气缸等零件的散热量多成直线关系增加,特别是中冷器的散热量更是成倍数增加,这是一个严重的问题。
(5)发动机的机械负荷及热负荷:①机械负荷:发动机增压后,随着Pe增大,最高燃烧压力Pmax也急剧增加,在高增压发动机上,Pmax往往达到14.0~16.0MPa,在如此高压作用下,发动机上许多受力的零部件将承受很高的机械负荷,从而产生很高的机械应力。
②热负荷:在高Pe情况下由于热流量增大,发动机热负荷急剧增大,造成零部件损坏。
2、实现高增压方案的分析和比较:(1)当Pe<1.8~2.0MPa时,一般采用常规低圧缩比高增压系统即可,只有当Pe>2.0MPa时,才可考虑用Hyperbar、可变压缩比,或停缸冲量转换等系统。
(2)两级增压对车用发动机特别是特种车辆发动机很难采用,这主要是受动力舱体积的限制。
(3)米勒系统一般适用于大型发动机,他特别适用于天然气发动机的增压。
(4)涡轮复合发动机虽然循环效率稍高,但因结构复杂,成本昂贵,故一般只用于军用发动机。
(5)绝热发动机的发展方向是无可置疑的,特别对军用发动机有较大吸引力。
所谓涡轮增压就是将发动机排出的高温高压废气收集起来,推动废气涡轮旋转,废气涡轮再通过一根同轴与进气涡轮连接一起高速旋转,当涡轮转速在每分钟10万转以上时,进气涡轮将周围空气压缩到气缸内燃烧。
涡轮增压器实际上就是一种空气压缩机,通过压缩空气来加大进气量,我们知道汽油发动机设计的理论空燃比为14.7:1,当小于14.7时意味着可燃混合气中汽油含量多,空气含量少,称之为混合气过浓;同理当高于14.7时意味着可燃混合气中汽油含量少,空气含量多,混合气过稀。
在发动机排量一定的情况下,若想提高发动机的输出功率,除了多喷油提供更多燃料燃烧外,就是提供更多的空气。
涡轮增压技术正是一种提高发动机进气能力的一种方法,当进气涡轮高速压缩周围空气,此时进入气缸的空气密度变大,气体体积变小,这样在单位体积下,空气质量就增加了,如果ECU还按平常状态控制喷油器的喷油量就会使理论空燃比高于14.7,也就是混合气过稀,从而影响发动机动力性,于是ECU就只能加大喷油量以保证理论空燃比,这样才能使燃烧更充分,保证发动机动力性。
所以油耗上肯定要比同排量的自然吸气发动机高。
在怠速状态下涡轮增压发动机油耗也要略高一些,(1.8T比1.8耗油!)因为涡轮增压发动机的压缩比一般比较低,低压缩比设计是为了能在空气压力升高时能注入更多燃料从而提高发动机输出功率。
在怠速状态下涡轮转速很低,不足以将周围空气进行压缩,也就没有高压空气进入,这时会使发动机工作效率降低,从而导致油耗升高。
但是相比同样输出功率的自然吸气发动机来说,涡轮增压发动机还是省油的。
(假设1.8T与2.4NA功率差不多,1.8T比2.4NA省油!)由于涡轮增压发动机增大了进气密度,虽然从燃烧室容积与活塞下止点以上的气缸总容积的比值计算其压缩比较低,但实际对于混合气的压缩比例还是显著增加的,这种更强的压缩比例可以使混合气体燃烧更充分,这就好比一般来说高压缩比的发动机比低压缩比的发动机燃烧效率更高一样。
更高的燃烧效率意味着热能转换效率的提高,也就是每克燃油转换成动力的比例增加,这自然就能获得更好的经济性。
但在实际使用过程中,我们并没有觉得涡轮增压发动机的油耗比同功率的自然吸气发动机更低,这主要与驾驶员的驾驶方式有关系。
在实际驾驶中由于涡轮增压发动机,特别是低值增压发动机,在较低转速下就能获得很大的扭矩(像大众的1.8T发动机在2000转附近就能获得220牛米的峰值扭矩),这时发动机加速性好,驾驶者就会不自觉的深踩油门以追求那种推背感,而以一般的驾驶习惯来看,只要转速不高,驾驶者都不会觉得在浪费燃油的。
而正是因为涡轮增压发动机的这个特性,实际上2000多转就开始极速耗油了,这不是因为其转换效率低,而是因为此时的发动机已经发挥出非常强大的动力,只不过驾驶者没有意识到这个时候或许并不需要这么强的动力。
因此油耗高一些就非常正常了。
而普通自然吸气发动机,在中低转速下,动力输出不是很大,驾驶者也也很少会以峰值扭矩(一般在4000转附近)的转速去驾驶,还是按平常的驾驶习惯去加油,实际上这个时候的发动机输出动力是很小的,所以油耗自然要低一些。
这也就是为何涡轮增压发动机虽然热能转换效率高,但实际开起来并不觉得省油的主要原因。
如果驾驶涡轮增压发动机都以很平缓的加速性驾驶,它的油耗就会比自然吸气的低,反过来说,让自然吸气发动机按照涡轮增压发动机峰值扭矩的那种转速极限开,其油耗肯定也会高于涡轮增压发动机的。