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解讀汽車增壓系統(tǒng)(下)渦輪與機械增壓

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別忘了兩個功臣

泄氣閥
  為了不讓增壓器的壓力過大而造成發(fā)動機的失控,必須有一個部件來限制最大壓力,這就是泄氣閥,目前的泄氣閥可以通過ECU的信號來調節(jié)增壓值。而在渦輪增壓車型上,泄氣閥還兼顧另外的作用,當發(fā)動機在高轉速時收油,此時節(jié)氣門開度變小,但渦輪因為慣性不能立即停止因而繼續(xù)向發(fā)動機輸入高壓空氣,如果不將這種情況加以控制,會損害渦輪和發(fā)動機,所以必須將此時產生的增壓效果予以疏散,這就是泄氣閥在渦輪增壓發(fā)動機上的必要性。

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左下方圓柱形裝置及連桿即泄氣閥

中冷器
  由理想氣體定律得出,氣體在壓縮時內能會增加,也就是溫度升高,而同樣氣壓下,氣體密度會因溫度升高而降低,所以將壓縮后的高溫氣體降溫,可以進一步的增加空氣流量,而中冷器的作用就是將空氣在進入氣缸前降溫,使發(fā)動機更多的吸入空氣,并避免爆燃。經過機械增壓之后的空氣溫度可以達到100℃,經過渦輪增壓之后的溫度就更高了,所以中冷器是個很有必要的部件。

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誰能跑過誰?

  增壓,增加了很多動力,但是否可以大幅提升車速呢?我們分析下:

  機械增壓從一開始就將動力放大,所以起步時機械增壓勝;

  渦輪增壓一開始有點懶,但轉速足夠大時,暴躁的渦輪絕不示弱,憑著較高增壓值在中段扳回一局;

  而自然吸氣就不行了嗎?當然不是。在轉速較高時,機械增壓的壓氣機的阻力會變大,變得很大,非常大,乃至要消耗1/4的動力,提升出來的動力此時也被自身消耗了;渦輪增壓也不容樂觀,雖然不需發(fā)動機的動力,但廢氣渦輪和扭曲的排氣線路大大增加了排氣壓力,一樣拖了后腿。而此時,自然吸氣發(fā)動機在此時沒有太大的負擔,終于笑到了最后。

  當然,以上三種情況只是虛擬的場景并非絕對情況,但同樣功率的三種發(fā)動機確實有著上述的趨勢。不過正常情況下很少有人踩到紅線玩兒命跑,合理的使用扭矩區(qū)域,配以合適的檔位,老老實實的行駛才是真正的生活,這也是增壓裝置真正帶來的便利。

美日歐車系使用增壓情況

  曾經很長一段時間,很多歐系車出于經濟性的考慮,樂于使用渦輪增壓,典型代表即為大眾-奧迪沃爾沃、薩博。其中薩博是渦輪增壓汽車的鼻祖,而大眾-奧迪則較早的讓國人體驗了渦輪增壓的喜怒哀樂。

  美國人一直推崇大排量,對增壓不太感冒,即便是選擇,也更傾向直來直往的機械增壓。

  日系車型有著島國特有的極端,民用車型使用五花八門的進氣技術卻偏偏不加增壓,準賽車和改裝界則重型渦輪大行其道,經常將動力翻倍。

  而目前的增壓形式已經沒有“流派”的劃分,一向看重機械增壓的奔馳轉向渦輪,看重自然吸氣的寶馬在世界形勢下不免長嘆息,也玩兒起了渦輪,而每天都把渦輪掛在嘴邊恨不得叼著渦輪說話的大眾,最近卻將轉向機械增壓,并和寶馬渦輪增壓發(fā)動機一起獲得十佳發(fā)動機稱號。

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奔馳曾經是機械增壓的擁躉者
汽車之家 奔馳(進口) 奔馳C級(進口) 2004款 C 200K 汽車之家 北京奔馳 奔馳C級 2010款 C200 CGI 時尚型
奔馳C級車尾,KOMPRESSOR為機械增壓德文翻譯,而目前廣泛裝備的CGI發(fā)動機都采用了渦輪增壓

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寶馬也進入了渦輪時代

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而今時的大眾-奧迪開始追求機械增壓了

  因此我們不能說那種增壓形式更好,不同的定位會有不同的選擇。但增壓發(fā)動機在車輛中比重的增加確是客觀存在的。隨著汽車技術的發(fā)展,增壓發(fā)動機那些嬌氣的毛病已經減輕或者治好了,所以用戶大可不必對其心驚膽戰(zhàn),畢竟現(xiàn)在很少有人會抱怨渦輪增壓曾經的那些問題了。

文章標簽: 發(fā)動機技術
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