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自然吸气式发动机与涡轮增压式发动机的工作原理有什么不同
本质上工作原理是完全一致的,相对于自然吸气发动zd机,涡轮增压发动机只是在自然吸气发动机上增加了一个增压系统,让发动机进气量和进气压力增大,获得更好的燃料燃烧效率和动力性能。
两种发动机没有绝对的好坏之分。高性能的自然吸气发动机和涡轮增压发动机各有优势。在我们日常使用的普通量产车上,自然吸气发动机结构相对简单回,维修成本比较低,但在动力性能上其扭矩通常要低于同类型的涡轮增压发动机,而且峰值扭矩的转速比较高,开起来可能会觉得动力上稍有欠缺;涡轮增压发动机可以利用小排量达到大功率和高扭矩,其动力性能出色,车子的加速感觉会非常好,而且由于燃烧效率高,所以节油,但是由于发动机结构复杂精密,保养成本高于自然吸气发动机。
如果您买车只是代步,那么可以把重点放在车子的实用性上,发动机两种都可以。如果您是驾驶爱好者,那么选择发动机类答型就要从您喜爱的驾驶风格来选择,在运动轿车上搭载的自然吸气发动机具有动力输出线性,高转速性能好的特点,而涡轮增压发动机则具有猛烈的扭矩输出和动力性。
请问开有turbo(涡轮增压)的车该注意什么??怎样保养???
那样做确实会是涡轮“抱死”,懒得照下面说得做的话,你可以去装一个Turbo Timer。
涡轮增压发动机使用注意事项:
废气涡轮增压器是利用发动机排气的压力波来推动涡轮旋转,并以此来带动涡轮另一端的叶轮压气机,使叶轮以高达1040r/min的转速旋转,强制将空气压入汽缸,以增加空气的充入量。同时,燃油的喷射量也会相应增加,使涡轮增压发动机的功率比自然吸气型发动机的功率增加了20~40%。由于燃烧完全,机械效率提高,燃油消耗降低,排气烟度也有所改善。同时还依靠增压方式来扩大发动机的功率范围,(不像某些发动机系列通过扩大缸径的方法达到)它可不改变缸径、缸体、缸盖等零部件,因此这些部件完全可以通用,这就大大降低了生产成本,减少了市场配件的品种,而使发动机单位功率质量大大地减少,因此废气涡轮增压器在中、重型汽车发动机上被广泛应用。
由于废气涡轮增压器经常处于高速、高温下工作,增压器废气涡轮端的温度在600℃左右,增压器转子以832~1040r/min 的高速旋转,因此为了保证增压器的正常工作,使用中应注意以下几点:
1、发动机发动后,特别是在冬季,应让其怠速运转一段时间,以便在增压器转子高速运转之前让润滑油充分润滑轴承。所以刚启动后千万不能猛轰油门,以防损坏增压器油封。
2、发动机长时间高速运转后,不能立即熄火。发动机工作时,有一部分机油供给涡轮增压器转子轴承润滑和用于冷却的。正在运行的发动机突然停机后,机油压力迅速下降为零,增压器涡轮部分的高温传到中间,轴承支承壳内的热量不能迅速带走,而同时增压器转子仍在惯性作用下高速旋转,因此,发动机热机状态下如果突然停机,会引起涡轮增压器内滞留的机油过热而损坏轴承和轴。所以发动机大负荷、长时间运行后,在熄火前应怠速运转3~5分钟,让增压器转子的转速降下来以后再熄火。特别要防止猛轰几脚油门后,突然熄火。
3、拆卸增压器时,要保持清洁,各管接头一定要用清洁的布堵塞好,防止杂物掉进增压器内,损坏转子。维修时应注意不要碰撞损坏叶轮,如果需要更换叶轮,应对其做动平衡试验。重新装复完毕后,要取出堵塞物。
4、由于增压器经常处于高温下运转,它的润滑油管线因受高温作用,内部机油容易有部分的结焦,这样会造成增压器轴承的润滑不足而损坏。因此,润滑油管线在运行一段时间后要进行清洗。
5、经常注意检查增压器的运转情况。在出车前、收车后,应检查气道各管的连接情况,防止松动、脱落而造成增压器失效和空气短路进入汽缸。
由此可见,发动机经过增压后,零部件的结构进行了强化,从使用、保养方面讲,必须加强发动机的强制保养工作,注意采用正确的操纵方法。
很多人现在买的车子都是带T的劳,那么开涡轮增压发动机的车子要注意点啥涅?
下面专门说说大众车系1.8T发动机的使用。
首先,1.8T更应避免发动机长时间怠速运转。当涡轮和压气机中气体压力过低和涡轮增压器轴的转速过低时,润滑油会通过密封件渗漏到涡轮和压气机中。虽不会造成机械损伤,但会污染叶轮,同时增大润滑油消耗量。另外,启动后不可猛轰油门,以防损坏增压器油封。
其次,1.8T发动机长时间高速大负荷运转,如刚跑完高速公路之后,不能立即熄火。热机状态下如果突然停转,机油压力会迅速下降为零,增压器涡轮部分的高温传到中间,轴承支承壳内的热量不能迅速带走,而增压器转子仍在惯性旋转,会引起增压器内滞留的机油过热而损坏轴承和轴。因此在熄火前,要使发动机温度和转速逐步从最大值降下来。最好是停车后再怠速运转3~5分钟。切忌猛轰几脚油门后突然熄火。
再其次,1.8T发动机运行条件比较苛刻,其增压器与气缸等部件都应用同源机油进行润滑。由于增压器经常处于高温状态运转,管线受热,内部机油容易结焦产生积碳,造成增压器轴承润滑不足而导致损坏,有时还会堵塞机油滤网,影响发动机正常工作,上高速长时间行车机油灯会报警。因此涡轮增压发动机所用机油比自然吸气发动机所用机油容易变质,要定期或定公里数更换,以便及时清洗滤网和管线。须采用厂家指定或高级合成机油,以确保品质,使发动机处于良好工况而延长寿命。
这里还有一段:
装有涡轮增压发动机的轿车如果没有正确使用和保养,涡轮增压器的故障率就会升高,而且涡轮增压发动机在使用保养方面与普通发动机相比有一些需要特别注意的地方。
首先,对于涡轮增压器我们应该有正确的认识。在实际使用中,如果对涡轮增压发动机进行了正确的使用和维护,涡轮增压器的寿命可以和发动机的寿命相当。
涡轮增压器是利用发动机排出的废气驱动涡轮,涡轮带动同轴的叶轮高速旋转,新鲜空气在叶轮的作用下,被压缩后进入发动机气缸,从而增加了发动机的充气量,使燃油更加充分地燃烧,提高了发动机的输出功率接近40%。涡轮增压器的工作环境十分恶劣,经常处于高温、高压的工作条件,因此对它的正确使用和维护十分重要。
(1)发动机起动后,不可急踩加速踏板,应先怠速运转3~5 min,这是为了使机油温度升高,流动性能变好,且使涡轮增压器得到了充分润滑,然后才能提高发动机转速,起步行驶。
(2)高速运转的发动机不可以突然熄火,否则机油润滑会中断,涡轮增压器内部的热量也无法被机油带走,容易造成涡轮增压器转轴与轴套之间“咬死”。此外,发动机突然熄火后,通往涡轮增压器的机油停止流动,如果此时排气歧管的温度很高,其热量就会被吸收到涡轮增压器壳体上,将停留在增压器内部的机油熬成积炭。当这种积炭越积越多时就会阻塞进油口,导致轴套缺油,加速涡轮转轴与轴套之间的磨损,甚至产生“咬死”的严重后果。因此,发动机熄火前应怠速运转3 min左右,以使涡轮增压器转子转速下降。但涡轮增压发动机也不可长时间怠速运转,否则增压器也会因机油压力过低而导致润滑不良,一般怠速时间不应超过10 min。
(3)涡轮增压器的转轴与轴套之间配合间隙很小,因此发动机机油和滤清器必须保持清洁,防止杂质进入,否则机油润滑能力下降,从而造成涡轮增压器的过早报废。
(4)按时清洁空气滤清器,防止灰尘等杂质进入高速旋转的压气叶轮,造成转速不稳或轴套和密封件加剧磨损。
(5)增压器的涡轮端装有合金密封环,如果此密封环损坏,发动机高速运转时,废气会通过密封环进入发动机润滑系统,将机油变脏,并使曲轴箱压力迅速升高,发动机低速运转时,机油会通过密封环从排气管排出或进入燃烧室燃烧,从而造成机油的过度消耗。因此,当出现上述两种异常情况时,即说明涡轮增压器有故障,必须拆下检修。
(6)经常注意涡轮增压器有无异响或振动加剧的现象,润滑油管和接头均不得有渗漏现象。
什么是蜗轮增压?
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涡轮增压,是一种利用内燃机(Internal Combustion Engine)运作所产生的废气驱动之空气压缩机(Air-compressor)。与超级增压器(机械增压器, Super-Charger)功能相若,两者都可增加进入内燃机或锅炉的空气流量,从而令机器效率提升。常见用于汽车引擎中,透过利用排出废气的热量及流量,涡轮增压器能提升内燃机的马力输出。
首先我们来弄明白什么是涡轮增压。涡轮增压的英文名字为Turbo,一般来说,如果我们在轿车尾部看到Turbo或者T,即表明该车采用的发动机是涡轮增压发动机了。相信大家都在路上看过不少这样的车型,譬如奥迪A6的1.8T,帕萨特1.8T,宝来1.8T等等。
涡轮增压套件
涡轮增压的主要作用就是提高发动机进气量,从而提高发动机的功率和扭矩,让车子更有劲。一台发动机装上涡轮增压器后,其最大功率与未装增压器的时候相比可以增加40%甚至更高。这样也就意味着同样一台的发动机在经过增压之后能够产生更大的功率。就拿我们最常见的1.8T涡轮增压发动机来说,经过增压之后,动力可以达到2.4L发动机的水平,但是耗油量却比1.8发动机并不高多少,在另外一个层面上来说就是提高燃油经济性和降低尾气排放。
不过在经过了增压之后,发动机在工作时候的压力和温度都大大升高,因此发动机寿命会比同样排量没有经过增压的发动机要短,而且机械性能、润滑性能都会受到影响,这样也在一定程度上限制了涡轮增压技术在发动机上的应用。
二、增压原理
最早的涡轮增压器用于跑车或方程式赛车上的,这样在那些发动机排量受到限制的赛车比赛里面,发动机就能够获得更大的功率。
众所周知发动机是靠燃料在汽缸内燃烧做功来产生功率的,由于输入的燃料量受到吸入汽缸内空气量的限制,因此发动机所产生的功率也会受到限制,如果发动机的运行性能已处于最佳状态,再增加输出功率只能通过压缩更多的空气进入汽缸来增加燃料量,从而提高燃烧作功能力。因此在目前的技术条件下,涡轮增压器是唯一能使发动机在工作效率不变的情况下增加输出功率的机械装置。
我们平常所说的涡轮增压装置其实就是一种空气压缩机,通过压缩空气来增加发动机的进气量,一般来说,涡轮增压都是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮,涡轮又带动同轴的叶轮,叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气,使之增压进入汽缸。当发动机转速增快,废气排出速度与涡轮转速也同步增快,叶轮就压缩更多的空气进入汽缸,空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料,相应增加燃料量和调整一下发动机的转速,就可以增加发动机的输出功率了。
大家可能会觉得涡轮增压装置非常复杂,其实并不复杂,涡轮增压装置主要是由涡轮室和增压器组成。首先是涡轮室的进气口与发动机排气歧管相连,排气口则接在排气管上。然后增压器的进气口与空气滤清器管道相连,排气口接在进气歧管上,最后涡轮和叶轮分别装在涡轮室和增压器内,二者同轴刚性联接。这样一个整体的涡轮增压装置就做好,你的发动机就好像电脑CPU一样被“超频”了。
三、增压类型
1、机械增压系统:这个装置安装在发动机上并由皮带与发动机曲轴相连接,从发动机输出轴获得动力来驱动增压器的转子旋转,从而将空气增压吹到进气岐道里。其优点是涡轮转速和发动机相同,因此没有滞后现象,动力输出非常流畅。但是由于装在发动机转动轴里面,因此还是消耗了部分动力,增压出来的效果并不高。
2、气波增压系统:利用高压废气的脉冲气波迫使空气压缩。这种系统增压性能好、加速性好但是整个装置比较笨重,不太适合安装在体积较小的轿车里面。
3、废气涡轮增压系统:这就是我们平时最常见的涡轮增压装置了,增压器与发动机无任何机械联系,实际上是一种空气压缩机,通过压缩空气来增加进气量。它是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮,涡轮又带动同轴的叶轮,叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气,使之增压进入气缸。当发动机转速增快,废气排出速度与祸轮转速也同步增快,叶轮就压缩更多的空气进入气缸,空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料,相应增加燃料量就可以增加发动机的输出功率。一般而言,加装废气涡轮增压器后的发动机功率及扭矩要增大20%—30%。但是废气涡轮增压器技术也有其必须注意的地方,那就是泵轮和涡轮由一根轴相连,也就是转子,发动机排出的废气驱动泵轮,泵轮带动涡轮旋转,涡轮转动后给进气系统增压。增压器安装在发动机的排气一侧,所以增压器的工作温度很高,而且增压器在工作时转子的转速非常高,可达到每分钟十几万转,如此高的转速和温度使得常见的机械滚针或滚珠轴承无法为转子工作,因此涡轮增压器普遍采用全浮动轴承,由机油来进行润滑,还有冷却液为增压器进行冷却。
4、复合增压系统:即废气涡轮增压和机械增压并用,机械增压有助于低转速时的扭力输出,但是高转速时功率输出有限;而废气涡轮增压在高转速时拥有强大的功率输出,但低转速时则力不从心。发动机的设计师们于是就设想把机械增压和涡轮增压结合在一起,来解决两种技术各自的不足,同时解决低速扭矩和高速功率输出的问题。这种装置在大功率柴油机上采用比较多,汽油机上采用双增压系统(复合增压系统)的车型还比较少,大众的1.4 TSI发动机(这款发动机兼顾了低速扭力输出和高速功率输出。在低转速时,由机械增压提供大部分的增压压力,在1 500rpm时,两个增压器同时提供增压压力。随着转速的提高,涡轮增压器能使发动机获得更大的功率,与此同时,机械增压器的增压压力逐渐降低。机械增压通过电磁离合器控制,它与水泵集合在一起。在转速超过3500rpm时,由涡轮增压器提供所有的增压压力,此时机械增压器在电磁离合器的作用下完全与发动机分离,防止消耗发动机功率)采用了了这一系统。其发动机输出功率大、燃油消耗率低、噪声小,只是结构太复杂,技术含量高,维修保养不容易,因此很难普及。
四、优缺点
诚然,涡轮增压的确能够提升发动机的动力,不过它的缺点也有不少,其中最明显的就是动力输出反应滞后。我们看看前面有关涡轮增压的工作原理就知道了,即由于叶轮的惯性作用对油门骤时变化反应迟缓,也就是说从你大脚踩油门加大马力,到叶轮转动将更多空气压进发动机获得更大动力之间存在一个时间差,而且这个时间还不短。一般经过改良的涡轮增压也要至少2秒左右来增加或者减少发动机动力输出。如果你要突然加速的话,瞬间会有提不上速度的感觉。
随着技术的进步,虽然各个使用涡轮增压的厂家都在对涡轮增压技术进行改进,但是由于设计原理问题,因此安装了涡轮增压器的汽车驾驶起来的感觉是和大排量的汽车有一定差异的。譬如说我们买了1.8T的涡轮增压汽车,在实际的行驶之中,加速肯定不如2.4L的,但是只要度过了那段等待期,1.8T的动力同样会窜上来,因此如果你追求驾驶的感觉的话,涡轮增压引擎并不适合你,如果你是跑高速之类的,涡轮增压才显得特别有用。
如果你的爱车经常在城市内行驶,那么有必要考虑需要什么样的涡轮增压,因为涡轮并不是随时都在启动的。对于那些启动转速高的涡轮增压发动机,就拿斯巴鲁(富士)翼豹的涡轮增压来说,它的启动是在3500转左右,5挡能够上到3500转估计速度都破120了,除非你故意停留在低档位,否则不超过120公里的时速翼豹的涡轮增压根本无法启动。这时那些低转速启动的涡轮增压发动机更为合适,例如大众的1.4Tsi/1.8Tsi发动机,在1750甚至1500转的时候涡轮增就介入了,即使在2000~3000换档,也能保证换档前后转速保持在燃油应用效率更高的涡轮增压区域。
此外涡轮增压还有维护保养方面的问题,就拿宝来的1.8T来说,6万公里左右就要更换涡轮了,虽然次数不算多,毕竟给自己的车无形之中又增加了一笔维护保养费,这个对经济环境还不是特别好的车主来说特别值得注意。
五、使用常识
涡轮增压器是利用发动机排出的废气驱动涡轮,它再怎么先进还是一套机械装置,由于它工作的环境经常处于高速、高温下工作,增压器废气涡轮端的温度在600度以上,增压器的转速也非常高,因此为了保证增压器的正常工作,对它的正确使用和维护十分重要。主要我们要遵循以下的方法:
1、汽车发动机启动之后,不能急踩加速踏板,应先怠速运转三分钟,这是为了使机油温度升高,流动性能变好,从而使涡轮增压器得到充分润滑,然后才能提高发动机转速,起步行驶,这点在冬天显得尤为重要,至少需要热车5分钟以上。
2、发动机长时间高速运转后,不能立即熄火。原因是发动机工作时,有一部分机油供给涡轮增压器转子轴承润滑和用于冷却的,正在运行的发动机突然停机后,机油压力迅速下降为零,机油润滑会中断,涡轮增压器内部的热量也无法被机油带走,这时增压器涡轮部分的高温会传到中间,轴承支承壳内的热量不能迅速带走,而同时增压器转子仍在惯性作用下高速旋转。这样就会造成涡轮增压器转轴与轴套之间“咬死”而损坏轴承和轴。此外发动机突然熄火后,此时排气歧管的温度很高,其热量就会被吸收到涡轮增压器壳体上,将停留在增压器内部的机油熬成积炭。当这种积炭越积越多时就会阻塞进油口,导致轴套缺油,加速涡轮转轴与轴套之间的磨损。因此发动机熄火前应怠速运转三分钟作用,使涡轮增压器转子转速下降。此外值得注意的就是涡轮增压发动机同样不适宜长时间怠速运转,一般应该保持在10分钟之内。
3、选择机油的时候一定要注意。由于涡轮增压器的作用,使进入燃烧室的空气质量与体积有大幅度的提高,发动机结构更紧凑、更合理,较高的压缩比,使发动机的工作强度更高。机械加工精度也更高,装配技术要求更严格。所有这些都决定了涡轮增压发动机的高温、高转速、大功率、大扭矩、低排放的工作特点。同时也就决定了发动机的内部零部件要承受较高的温度及更大的撞击、挤压和剪切力的工作条件。所以在选用涡轮增压轿车车用机油时,就要考虑到它的特殊性,所使用的机油必须抗磨性好,耐高温,建立润滑油膜块,油膜强度高和稳定性好。而合成机油或半合成机油恰好可以满足这一要求,所以机油除了最好使用原厂规定机油外还可以选用合成机油、半合成机油等高品质润滑油。
4、发动机机油和滤清器必须保持清洁,防止杂质进入,因为涡轮增压器的转轴与轴套之间配合间隙很小,如果机油润滑能力下降,就会造成涡轮增压器的过早报废。
5、需要按时清洁空气滤清器,防止灰尘等杂质进入高速旋转的压气叶轮,造成转速不稳或轴套和密封件加剧磨损。
6、需要经常检查涡轮增压器的密封环是否密封。因为如果密封环没有密封住,那么废气会通过密封环进入发动机润滑系统,将机油变脏,并使曲轴箱压力迅速升高,此外发动机低速运转时机油也会通过密封环从排气管排出或进入燃烧室燃烧,从而造成机油的过度消耗产生“烧机油”的情况。
7、涡轮增压器要经常检查有没有异响或者不寻常的震动,润滑油管和接头有没有渗漏。
8、涡轮增压器转子轴承精密度很高,维修及安装时的工作环境要求很严格,因此当增压器出现故障或损坏时应到指定的维修站进行维修,而不是到普通的修理店。
六、冷却系统
中冷器是增压系统的一部分。当空气被高比例压缩后会产很高的生热量,从而使空气膨胀密度降低,而同时也会使发动机温度过高造成损坏。为了得到更高的容积效率,需要在注入汽缸之前对高温空气进行冷却。这就需要加装一个散热器,原理类似于水箱散热器,将高温高压空气分散到许多细小的管道里,而管道外有常温空气高速流过,从而达到降温目的(可以将气体温度从150℃降到50℃左右)。由于这个散热器位于发动机和涡轮增压器之间,所以又称作中央冷却器,简称中冷器。
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