涡轮增压发动机_涡轮增压发动机工作原理


分享一些我颇感兴趣的话题,或许也能引起你的兴趣,一起来探讨吧。

众所周知,发动机的空燃比是围绕一个固定值进行控制的,这个值允许一定的误差。简而言之,发动机根据空气的量来适量的燃油。现在涡轮增压技术通过增加进气量,然后控制喷油系统增加喷油量,从而实现同等排量下更大动力的输出。这里涉及到一些基本的运行原理。

比如,以老王解析的奇瑞2.0T鲲鹏动力发动机为例,你是否注意到其中一长一短的两种叶片设计呢?这种设计究竟有何用意?接下来我将详细解释这种设计的优势。

带有这种一长一短叶片的涡轮,它拥有两大显著优势。第一便是其更高的增压器效率。这种设计如蓝色标记所示,是同参数下的一种优化选择。它还能提供更大的喘振裕度,有助于降低气流噪音,进而提升车辆的NVH品质。当我们谈论发动机的扭矩参数时,我们不能仅看涡轮的最高扭矩绝对转速,还需要关注发动机在低转速时的瞬态特性,特别是约1500转附近的性能表现。

以500的V6发动机为例。这款发动机为气缸夹角60度的无平衡轴设计,3.0T双增压发动机的布局颇具特色。虽然其理论数据看似不错,但实际表现还需亲身体验。在这段内容中,我们将重点讨论气缸夹角与涡轮布局的关系。

当前V型6缸发动机的主流设计包括60度和90度的气缸夹角。这两种设计恰好对应了不同的涡轮布局。例如,双涡轮中置的设计在某些运动车型中很受欢迎,因为它能最大化地利用空间。而对于像500这样的越野车型来说,60度的夹角在确保重心稳定方面具有优势。为了保持机械的紧凑性和降低成本,设计师需在有限的空间内进行巧妙布局。

值得一提的是,500的发动机设计在不设置平衡轴的前提下依然能保持较高的效率。这一设计决策不仅考虑了动力性能,还考虑了长期生产和维护的成本效益。在评价V6涡轮和夹角的设计时,我们不能仅仅依据单一的参数或数值来判断其优劣。

接下来谈谈本田的V TEC技术。本田有两种V TEC系统,一种是服务于自然吸气车型的吸气侧V TEC,另一种是服务于增压车型的排气侧V TEC。这两种系统在功能和运行原理上存在差异。早期的V TEC能通过改变进气侧凸轮轴的角度来调整进气量,从而提供强劲的动力感受。

要理解这一原理,我们可以从发动机的基本工作原理开始。发动机经历吸气、压缩、做工、排气四个冲程。在这个过程中,燃料和空气需要充分混合以实现高效的燃烧。而气门系统的设计则直接影响到进气和排气的效率。气门的工作状态由凸轮轴控制,凸轮轴的角度决定了气门的开合程度。

本田发动机现在普遍采用DOHC(Double OverHead Camshaft)双凸轮结构设计。这种结构允许根据不同的需求选择不同的凸轮高度来控制气门的开合度。例如,在低转速时,通过降低气门开合度来增加气流速度以实现更均匀的燃料混合;而在高转速时则需要更大的空气量来满足动力需求。

关于VTEC系统的切换机制,这里简单介绍下:当发动机转速升高时,内部的油压会推动一个压力销将各个摇臂串联起来。这样高角度凸轮轴就能发挥其作用了因为它的高度最高可以推入更多空气从而提高发动机的输出功率。

回到之前的问题为什么本田的发动机大多只有排气侧有VTEC呢?这主要是因为涡轮增压发动机在进气侧已经通过技术手段实现了合理的气体压入燃烧室无需额外调节而排气侧由于缸内压力较高需要VTEC系统来帮助排压所以显得尤为重要。

总的来说本田发动机上的VTEC技术展现了机械与电子技术的完美结合不仅提高了发动机的效率还为未来涡轮增压技术的发展留下了空间值得我们去深入研究。