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解读汽车增压系统(下)涡轮与机械增压

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别忘了两个功臣

泄气阀
  为了不让增压器的压力过大而造成发动机的失控,必须有一个部件来限制最大压力,这就是泄气阀,目前的泄气阀可以通过ECU的信号来调节增压值。而在涡轮增压车型上,泄气阀还兼顾另外的作用,当发动机在高转速时收油,此时节气门开度变小,但涡轮因为惯性不能立即停止因而继续向发动机输入高压空气,如果不将这种情况加以控制,会损害涡轮和发动机,所以必须将此时产生的增压效果予以疏散,这就是泄气阀在涡轮增压发动机上的必要性。

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左下方圆柱形装置及连杆即泄气阀

中冷器
  由理想气体定律得出,气体在压缩时内能会增加,也就是温度升高,而同样气压下,气体密度会因温度升高而降低,所以将压缩后的高温气体降温,可以进一步的增加空气流量,而中冷器的作用就是将空气在进入气缸前降温,使发动机更多的吸入空气,并避免爆燃。经过机械增压之后的空气温度可以达到100℃,经过涡轮增压之后的温度就更高了,所以中冷器是个很有必要的部件。

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谁能跑过谁?

  增压,增加了很多动力,但是否可以大幅提升车速呢?我们分析下:

  机械增压从一开始就将动力放大,所以起步时机械增压胜;

  涡轮增压一开始有点懒,但转速足够大时,暴躁的涡轮绝不示弱,凭着较高增压值在中段扳回一局;

  而自然吸气就不行了吗?当然不是。在转速较高时,机械增压的压气机的阻力会变大,变得很大,非常大,乃至要消耗1/4的动力,提升出来的动力此时也被自身消耗了;涡轮增压也不容乐观,虽然不需发动机的动力,但废气涡轮和扭曲的排气线路大大增加了排气压力,一样拖了后腿。而此时,自然吸气发动机在此时没有太大的负担,终于笑到了最后。

  当然,以上三种情况只是虚拟的场景并非绝对情况,但同样功率的三种发动机确实有着上述的趋势。不过正常情况下很少有人踩到红线玩儿命跑,合理的使用扭矩区域,配以合适的档位,老老实实的行驶才是真正的生活,这也是增压装置真正带来的便利。

美日欧车系使用增压情况

  曾经很长一段时间,很多欧系车出于经济性的考虑,乐于使用涡轮增压,典型代表即为大众-奥迪沃尔沃萨博。其中萨博是涡轮增压汽车的鼻祖,而大众-奥迪则较早的让国人体验了涡轮增压的喜怒哀乐。

  美国人一直推崇大排量,对增压不太感冒,即便是选择,也更倾向直来直往的机械增压。

  日系车型有着岛国特有的极端,民用车型使用五花八门的进气技术却偏偏不加增压,准赛车和改装界则重型涡轮大行其道,经常将动力翻倍。

  而目前的增压形式已经没有“流派”的划分,一向看重机械增压的奔驰转向涡轮,看重自然吸气的宝马在世界形势下不免长叹息,也玩儿起了涡轮,而每天都把涡轮挂在嘴边恨不得叼着涡轮说话的大众,最近却将转向机械增压,并和宝马涡轮增压发动机一起获得十佳发动机称号。

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奔驰曾经是机械增压的拥趸者
汽车之家 奔驰(进口) 奔驰C级(进口) 2004款 C 200K 汽车之家 北京奔驰 奔驰C级 2010款 C200 CGI 时尚型
奔驰C级车尾,KOMPRESSOR为机械增压德文翻译,而目前广泛装备的CGI发动机都采用了涡轮增压

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宝马也进入了涡轮时代

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而今时的大众-奥迪开始追求机械增压了

  因此我们不能说那种增压形式更好,不同的定位会有不同的选择。但增压发动机在车辆中比重的增加确是客观存在的。随着汽车技术的发展,增压发动机那些娇气的毛病已经减轻或者治好了,所以用户大可不必对其心惊胆战,毕竟现在很少有人会抱怨涡轮增压曾经的那些问题了。

文章标签: 发动机技术
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