涡轮增压系统.ppt
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自然进气(NA)发动机——空气是被动地被吸入汽缸内的。
也就是说,引擎所需的空气完全依靠活塞下行时产生的负压而进入,即便汽缸吸满了空气,缸中气压也就小于或等于一个大气压。
如果在相同的单位时间里,能够把更多的空气及燃油的混合气强制挤入汽缸(燃烧室)进行压缩燃爆动作(小排气量的引擎能“吸入”和大排气量相同的空气,提高容积效率),便能在相同的转速下产生较自然进气发动机更大的动力输出。
所以NA发动机的升功率始终不如能将空气与燃油强制送入的汽缸中,可轻松提高马力的增压发动机。
电动涡轮增压系统就是通过强制进气使进入发动机的气体大于自然进气效率,形成的旋转脉动涡流,流速大,空气密度高,含氧密度增加,达到成倍的空燃比;燃油雾化提高.从源头上实现发动机在单位时间内进入成倍的混合气。
达到更强的动力输出。
一.详解:为什么电动涡轮增压能够提高动力1.电动涡轮增压提高动力的基本原理:正常车辆在使用到一定时间后,由于空滤芯被灰尘阻塞——进气量减少,这时真空压力传感器(MAP)监测得到——进气量少K——通过ECU做出指令(减少喷油频率,同时转速不再上升)——混合气总量减少——由于转速没有提升,发动机功率输出保持在一个相对稳定状态。
这时,再深踩油门——节气门位置传感器TPS得到大负荷信号——同时ECU没有得曲轴位置传感器CP S提升信号——故不会增加喷油频率。
这就是感觉动力差的原因之一.另外由于节气门和转速传感器同时参与采集信号,加上进气量的不准确很容易使ECU做出错误指令,导致喷油嘴的喷油频率的不稳定.以至会增加油耗.如果这时给发动机提供了较大的进气量.ECU就能自我判断控制喷嘴增大喷油量,此时发动机得到一个成倍比例的混合气.在单位时间内也增大了发动机的容积效率,等于发动机增大了排量,这就是说只要提高混合气总量就能提供发动机功率。
涡轮增压系统工作原理
涡轮增压系统是一种用来增加发动机进气量和提高发动机功率的技术。
其工作原理主要是利用高速旋转的涡轮来驱动压气机,使进气量增加,并且提高气缸内的压力,从而增加燃油的燃烧效率,提高发动机的输出功率。
涡轮增压系统主要由两个关键部分组成:涡轮和压气机。
涡轮是通过发动机的废气喷嘴高速旋转,它与压气机通过轴连接在一起。
废气在流过涡轮叶片时,会使涡轮高速旋转。
然后,涡轮通过轴将旋转动能传递给压气机,使其转动。
当压气机旋转时,空气被吸入并压缩,然后通过进气歧管输送到发动机气缸内。
由于空气被压缩,单位体积的空气分子数量增加,使进气缸内的氧气浓度增加,同时也增加了燃料的喷入量。
这样,在相同的时间内,更多的燃料可以被燃烧,生成更大的能量。
涡轮增压系统的工作原理可以分为三个阶段:1)涡轮加气阶段:发动机排气,高速流过涡轮,使其旋转;2)压气机压气
阶段:旋转的涡轮通过轴驱动压气机,将空气压缩;3)增压
进气阶段:经过压缩的空气进入发动机气缸,增加了气缸内的气体密度和压力。
通过涡轮增压系统,发动机可以在相同排量的情况下,获得更高的功率输出。
同时,涡轮增压系统还可以提高发动机的燃烧效率,减少燃油消耗,从而达到节能减排的效果。
涡轮增压系统广泛应用于汽车、飞机和柴油发动机等领域。
涡轮增压器原理涡轮增压原理探讨NA动力提升方法一般的NA(自然进气)发动机的做法,逃不开加大节气门口径,或换多喉直喷等,使高转速时可以在同油门深度下,获得更多的空气量。
但这种方法在某一转数后,作用就有限了。
毕竟NA 发动机的空气是靠真空吸入的。
在汽缸容积固定不变的情况下,真空吸入空气有一个相对的限度。
有的NA 发动机改用高角度凸轮轴(Hi Cam,借此增加进排气门重叠角度),可以在高转速下获得高动力,但缺点是低转的扭矩较差,而且如果角度过大,会有发动机怠速不稳的现象。
所以现在不少的新车都用上可变气门正时技术,再配合可变凸轮轴等技术(如VVTL-i、i-VTEC、MIVEC)……以期在低转扭矩和高转马力之间取得很好的平衡。
但即便是用尽以上方法,发动机的进气效率顶多提高60%。
NA 发动机始终无法避免其宿命——空气是被动地被吸入汽缸内的。
也就是说,引擎所需的空气完全依靠活塞下行时产生的负压而进入,即便汽缸吸满了空气,缸中气压也就小于或等于一个大气压。
所以NA 发动机的升功率始终远不如能将空气与燃油强制送入的汽缸中,可轻松获得一倍以上马力的增压发动机。
涡轮增压系统原理解构涡轮系统是增压发动机中最常见的增压系统之一。
如果在相同的单位时间里,能够把更多的空气及燃油的混合气强制挤入汽缸(燃烧室)进行压缩燃爆动作(小排气量的引擎能“吸入”和大排气量相同的空气,提高容积效率),便能在相同的转速下产生较自然进气发动机更大的动力输出。
涡轮增压利用废气驱动,基本没有额外的能量损耗(对发动机没有额外的负担),便能轻易地创造出大马力,是非常聪明的设计。
情形就像你拿一台电风扇向汽缸内吹,硬是把风往里面灌,使里面的空气量增多,以得到较大的马力,只是这个扇子不是用电动马达,而是用引擎排出的废气来驱动。
一般而言,引擎在配合这样的一个“强制进气”的动作后,起码都能提升30%-40% 的额外动力,如此惊人的效果就是涡轮增压器令人爱不释手的原因。
目前常见的另一种发动机技术就是增压,主要工作部件是独立的增压系统,将空气预先压缩然后再供入气缸,以期提高空气密度、增加进气量。
由于进气量增加,可相应地增加循环供油量,从而可以增加发动机功率。
同时,增压还可以改善燃油经济性。
最为常见的两种增压方式为机械增压和涡轮增压,其中接卸增压器是与发动机一体的,它由发动机的曲轴带动增压器的叶片,因此会随着发动机的转速变化,机械增压器的好处是由于结构简单,而且由于工作温度低因此不需要冷却系统,不过它本身也有不少缺点,因为它需要靠发动机来带动工作,因此给发动机增加了负担,因此会影响转速。
现在搭载机械增压的典型车型就是奔驰C200。
『单涡轮增压系统』废气涡轮增压是目前世界上使用最多的发动机技术,涡轮增压器(Tubro)实际上就是一个空气压缩机。
它是利用发动机排出的废气作为动力来推动涡轮室内的涡轮(位于排气道内),涡轮又带动同轴的叶轮位于进气道内,叶轮就压缩由空气滤清器管道送来的新鲜空气,再送入气缸。
当发动机转速加快,废气排出速度与涡轮转速也同步加快,空气压缩程度就得以加大,发动机的进气量就相应地得到增加,就可以增加发动机的输出功率了。
涡轮增压要比机械增压的效率高,但是废气的温度较高,因此需加设冷却器,涡轮增压器没有介入,排气也不顺畅,因此发动机的输出很弱,只有在达到一定的发动机转速之后,涡轮增压器才能突然介入。
为了改善涡轮的迟滞以及低速不运转的情况,双涡轮增压、涡轮+机械增压的技术都应运而生了。
机械增压和涡轮增压结合起来使用,利用机械增压的低转速工作和涡轮增压的高转速工作,兼顾了低速是的扭力输出和高速时的功率输出。
大众的尚酷就应用了此技术。
而双涡轮增压就是在涡轮增压的基础上增加了一只低速涡轮,在发动机低速的时候就可以驱动此涡轮产生足够的进气压力,保证在低转速和高转速下都能有连贯的强劲动力。
●编辑点评:相信大部分消费者对于这两种技术都不陌生了,其中比较实际的例子就是不少人问大众车型的TSI发动机是否可靠,因为消费者非常认可的大众汽车大部分应用了涡轮增压和直喷技术,而从我们目前测试过的增压以及直喷车型来看,的确比普通的自然吸气发动机的动力要强劲许多,在燃油性方面也更经济,因此只需期待新技术的普及,保养维修也能像普通发动机那样方便实惠,这一天终究是要到来的。
涡轮增压系统工作原理
涡轮增压系统是一种通过利用废气能量来提高发动机压力和进气空气密度的技术。
其工作原理如下:
1.废气能量利用:发动机在燃烧燃料时产生大量的废气,这些
废气通过排气阀门排出。
涡轮增压系统通过在排气管道中安装一个涡轮和涡轮轴,将废气的动能转化为涡轮的旋转动能。
2.涡轮轴连接气压机:涡轮轴由排气气流驱动旋转,并通过一
个连杆与气压机(又称涡轮增压器)相连。
气压机的主要组件包括压气机和压气机轴,它在涡轮轴的带动下自身也开始旋转。
3.空气增压:进气管道连接到气压机的压气室,当涡轮轴旋转时,气压机会压缩进气空气,将其推送至发动机的进气道。
通过增加进气空气的压力和密度,可以使发动机在同样的排气量下燃料更加充分燃烧,释放出更多能量。
4.增加动力和效率:涡轮增压系统的工作原理能够使发动机在
相同排气量下产生更大的功率输出。
相对于自然吸气发动机,涡轮增压系统不仅能够提供更高的马力,还能够提升燃油的利用效率,减少污染物排放。
总之,涡轮增压系统通过将废气动能转化为涡轮旋转动能,进而推动气压机压缩进气空气,提高发动机进气压力和密度,从而增加功率输出和燃料的利用效率。