把涡轮链接到曲轴上是不是就能解决涡轮迟滞的问题?

涡轮增压器连到曲轴上不仅无法解决涡轮迟滞问题,反而会使涡轮增压器彻底歇菜。

涡轮增压器有两部分组成,一部分是废气涡轮,接收废气能量产生转动的。另一部分是空气压缩机,用来把空气加压后送入气缸。而常见的涡轮增压器用的是叶片式的压缩机,叶片式压缩机需要很高的转速才能产生足够的压力。

因为涡轮增压器是靠废气驱动的,发动机在排气冲程排气门打开时气缸里废气压力还很大,所以废气排出的速度几乎可以看做是音速,这能量可以轻松把涡轮增压器“嘣”到很高的转速,这个转速完全可以让叶片式压缩机产生足够的压力。

而你把涡轮增压器的压缩机直接连在曲轴上的话转速就达不到那么高了。因为一般发动机6000转都到红线了,这个转速下叶片式压缩机无法产生足够的压力。除非你再连上一个变速装置,把曲轴转速提高再去驱动压缩机。

不过现实中还真有这么干的,川崎的H2R摩托车发动机就是用曲轴直接驱动一个叶片式压缩机。只不过为了提高叶轮转速设计了一个行星齿轮组用来提升增压器转速。

上图就是该发动机增压器背面的行星齿轮组,三个大齿轮是行星轮,中间的小齿轮是太阳轮,连接叶轮。发动机曲轴通过链条驱动齿圈,齿圈驱动行星轮,行星轮再驱动太阳轮,这样就把曲轴转速提升了。因为用的是叶片式压缩机,所以很多人认为它是涡轮增压,其实这是地地道道的机械增压。

用发动机曲轴直接驱动增压器被称为机械增压,机械增压基本上不存在延迟,因为压缩机时刻都随着发动机转动,而且转速和发动机一致,动力输出线性不突兀。但是增压器要消耗发动机动力,特别是高转速时增压器也以很高的转速运行,会消耗大量发动机动力。

而涡轮增压不消耗发动机动力,在不需要增压时发动机还能以自吸模式工作,可以降低油耗,所以更适合经济型家用车。

把涡轮链接到曲轴上是不是就能解决涡轮迟滞的问题?

涡轮增压技术分为三类_迟滞已经是过去式

概念解析:涡轮增压器的本质为「空气压缩机」,其功能是通过高速旋转的叶轮搅动进气管路中的空气,将其体积由大变成小。不过压缩后的空气改变的仅仅是体积,空气中分子的数量是不会减少的;所谓压缩可理解为利用动力挤压分子之间的间隙使其总体积变小。

内燃式发动机需要的空气量是固定的,比如2.0升的发动机需要的空气就是这么多。空气没有压缩前的“蓬松空气”氧含量为20.95%,而压缩变小后分子数量会增加,相同体积的氧含量也许就是25%。氧气是燃油的催化气体,其浓度越高则在相同时间内催化燃油反应产生的动能(扭矩)就会越大。所以理论上压缩程度越大越好,这就是增压技术只剩下一种的原因。

涡轮增压常规方式
  • T_涡轮增压 √
  • S_机械增压 ×
  • E_电动增压 ×

在量产民用代步汽车上,涡轮增压技术已经成为了主流。这种涡轮增压器的动力源为「排气高压」,内燃式热机有四个运行步骤,分别为:进气喷油,压缩蒸发,点火做功,排除废气。发动机只要启动就会产生排气,而且压力会相当高,这点可以通过堵住排气管尾喉自行感受一下。

「废气涡轮增压」可利用高压排气吹动增压器的涡轮,这一流程属于“废物利用”,是不会多于增加功耗的。而且高压气可以让涡轮达到非常高的转速,与涡轮刚性结合的叶轮也自然会高速运转。其转速可以轻松的达到六七万转(每分钟),优秀的增压器能超过十万转。由此可见废气增压的压力会有多大,这就是普通的2.0NA自吸发动机峰值扭矩不过200N·m左右,但2.0T却能达到400N·m的高标准的原因。

S_机械增压器已经淘汰
  • 机械增压器的动力源为发动机曲轴转矩

机械增压器会通过皮带与发动机曲轴连接,这种结构的优势为「全时增压」,连怠速时都不例外。在起步加速时曲轴转速的线性增长,其本质就等于机械增压器转速(增压压力)的同步增长,这能实现加速的平顺体验以及更强劲的“低转爆发力”。然而这仅仅是相比曾经比较迟滞的增压器才会体现出的优势,要知道低惯量的废气涡轮增压已经能在1250rpm的转速标准达到峰值增压压力,还存在迟滞吗?

缺点:机械增压器不再有“积极”的优势之后,这种机器的缺点就非常突出了。首先全时增压会加大燃烧室的温度与压力负荷,机器的使用寿命必然会受到影响。其次增压器本身存在运行阻力,怠速时会消耗发动机功率导致熄火,想要不熄火就要提高转速补偿增压器消耗的功率实现稳定,而高转速等于高油耗。所以机械增压是挺费油的技术,同时因转速依靠曲轴转速进行放大,基数太小又造成了增压压力过低;同样的2.0S增压机往往只有300N·m的最大扭矩,相比主流的2.0T会差很多。

E涡轮&双涡轮

E电动涡轮是用以补偿低转速区间的增压压力,电动机以消耗电能的方式增压并不会明显提升油耗。不过增压电机的转速还是偏低一些,能达到「10000rpm+」就算不错了;所以在中高转速区间还是需要废气涡轮增压,这种组合由于结构复杂且需要先进的电控系统,量产车往往不使用这种技术,赛车更多见一些。

「双涡轮增压」多指两组废气涡轮的组合,起步时用低惯量的小涡轮实现“E涡轮”的效果,中高转速时以双涡轮组合实现超大扭矩。这种技术多见于中高端的高性能汽车,性能体验真的会挺不错。不过现阶段利用PHEV插电式混动技术足以取代双涡轮,因为电动机有「恒扭矩」发力的特点,起步第一转就能爆发最大扭矩;所以优秀的并联式插电混动汽车均有超跑级的性能,然而以自主品牌为主的混动车价格最高不过在20/30万区间的中端范围,追求性能车可以考虑这些选项,供参考。

编辑:天和Auto

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把涡轮链接到曲轴上是不是就能解决涡轮迟滞的问题?

机械增压了解一下,直接利用曲轴皮带轮带动压气机,来实现增压

把涡轮链接到曲轴上是不是就能解决涡轮迟滞的问题?

你说的这种方式是机械增压,通过皮带由曲轴带轮驱动进行空气压缩来获得更高的功率!

机械增压一般和发动机转速有一个固定的传动比,这样在任何工况下都能提供即时的增压响应,完全不依赖于排气温度和压力,没有任何增压延迟。

另一种是废气涡轮增压利用发动机排气的驱动涡轮增压器的涡轮,带动压缩机压缩空气来提高发动机输出功率和转矩。因为排气温度高会在增压器压端出口后加装一个中冷器降低压缩空气的温度,提高空气密度,同时改善发动机燃烧,降低排放和油耗。

两种增压方式最大的区别就在于空气压缩机的驱动方式,涡轮增压器是利用排气来驱动的,而机械增压器则利用发动机曲轴产生的扭矩来驱动。前者会有响应延迟,后者没有延迟!可以关注我,会持续更新汽车和发动机相关知识!

把涡轮链接到曲轴上是不是就能解决涡轮迟滞的问题?

机械增压:喵喵喵?

把涡轮链接到曲轴上是不是就能解决涡轮迟滞的问题?

是可以解决延迟问题,到咱们考虑一下,比如说低速时,涡轮增压也介入,动力是十足,但是就需要考虑涡轮散热问题,还有涡轮润滑问题,还有油耗增加的问题,还有发动机寿命的问题。最好的还是需要它的时候它在,不需要它的时候,它在静静的等待。

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