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浅谈汽车涡轮增压发动机技术及展望长葛

发布时间:2020-02-21 23:50:20 来源:合禾五金网

浅谈汽车涡轮增压发动机技术及展望2007-5-22 一般来说,汽车引擎的排量和功率是成正比的,要提高发动机的输出功率,最直接的方法就是提高发动机的排量。但排量提高的同时,发动机制造的精密程度、重量、能耗也被无限量增大,其缺点也是显而易见的。为了化解这一矛盾,那些富有钻研精神的汽车工程师们创新式的使用了发动机增压技术,它使汽车引擎获得额外的大功率动力输出成为了可能。 涡轮增压技术的使用历史 汽车引擎的增压技术可分为机械增压和废气涡轮增压两种,其中废气涡轮增压技术因更高的能效比而应用得最为广泛。 说到涡轮增压技术,它已经有100多年历史了。在1905年Alfred Buchi博士就申请了第一款涡轮增压器的专利-动力驱动的轴向增压器。到了1961年,小轿车开始试探性地安装增压器,但因为瞬间产生的巨大压力和热量,使安装后效果并不理想。而来自于北欧瑞典的Saab萨博公司则是第一家把涡轮增压器应用到汽车产品上的汽车制造商,1977年问世的Saab萨博99汽车,使汽车发动机在应用涡轮增压技术上,真正开始走向成熟,它的到来同时宣告了汽车产业一个新时代的诞生。涡轮增压技术改写了“排量大小决定功率”的传统概念。 涡轮增压发动机的性能体现 装备了涡轮增压发动机的汽车,不仅在动力和功率这些性能的数字表现上,远超于同排量的汽车产品,更在实际使用过程中能与排量上比自己上一个等级的汽车相匹敌。如:Saab萨博公司在最新款Saab萨博9-3 Vector 2.0TS上装备的2.0升强涡轮增压发动机可以在5300转时输出惊人的155kW的功率,这一指标几乎已经赶上普通轿车3.0排量的发动机。也就是说在某一程度上,这款四缸发动机的产品所产生的功率与普通六缸发动机是等效的,这样带来的优点很明显,不仅不需要为了追求高速率来花更多的费用购买大排量汽车,并且发动机工作时噪音更小,而且采用分量较轻的发动机对降低整车重量、减少油耗更是大有益处。 环保、更低的排放标准也是涡轮增压器一个很重要的优点。因为在污染日趋严重的今天,一个有高度责任感的汽车制造商不仅要满足客户对汽车的驾乘欲望,保证产品有足够的驾驶乐趣,更要以保护环境、创造良好的生存空间为己任。涡轮增压器正好能满足即提高燃油经济性,降低排放,同时又不会以失去驾驶乐趣为代价的综合性要求。因为增压会给燃烧室提供更多的空气,使燃烧更彻底,排放更干净。特别在高海拔空气稀薄地区和严寒地区涡轮发动机也能有效的工作。目前全世界只有Saab萨博是唯一一个全系列产品都采用涡轮增压技术的汽车品牌。 涡轮增压发动机的性能原理 相对于涡轮发动机这么多卓越的优点,它的核心部件可以简单到一个气泵。由发动机排出的废气来驱动涡轮增压器一侧的叶轮,当它越转越快时,另一侧的叶轮也在同步加快,增大了进入燃烧室的进气量。虽然原理简单但实际上它是很复杂和精密的,不仅需要内部配件的严密配合,涡轮增压器还要与发动机严密匹配,否则就会降低发动机的效率甚至造成损坏。在这方面Saab萨博的优势比较明显,Saab萨博独创的动力分流技术和他们全新研发的发动机管理系统Trionic8,专门依据涡轮增压发动机的需要而设计,它能很准确的领会到驾驶者的意图,并依此来控制发动机整套启动过程和各部分零件的温度反应,同时改进扭矩和油门的反应灵敏度。 涡轮增压技术的明天 随着科技的进步,涡轮增压器已经变得部件更少、体积更小、转速更高,空气压缩比更优。今天,在欧洲,涡轮增压器已经占到了50%,涡轮增压发动机已经成为提高动力性能的主流方向。随着新的耐高温材料、新的平衡技术和微量润滑油轴承系统及全新电子控制的使用,涡轮增压器对于今后的汽车还同样起着重要的作用。

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