又要马儿跑,又要马儿少吃草:涡轮增压是怎么做到的?

2023-02-08     爱车大家说

都说涡轮增压车既省油动力又好,这听起来似乎有些让人难以置信:既想马儿跑,又想马儿不吃草,天底下哪有这样的好事儿呢?还别说,涡轮增压就真能做到。如果你有涡轮增压车,那你很有必要了解一下它省油的真正原因。

涡轮增压的原理

发动机工作时需要把油和空气以恰当的比例在气缸里混合,形成可以燃烧的混合气。混合气燃烧膨胀,推动活塞运动,这样就可以输出动力了。

由此可知:气缸里混合气越多,燃烧就越猛烈,膨胀的力度就越大,发动机的动力也就越强。

但自然吸气发动机是靠活塞往气缸里吸气的,发动机工作时活塞往复运动的频率非常高,每秒好几十次,每次吸气的时间特别短,再加上进气门和节气门的阻碍,活塞吸气的效率很低。所以自然吸气发动机只要排量确定了,动力基本上都差不了多少。想大幅度提升动力就只能靠增加排量了。

而涡轮增压发动机就不同了,它靠废气驱动涡轮高速转动,带动另一侧的压气机把空气加压,再把高压空气强行充入气缸内,这样气缸内就可以得到足够多的空气,这时候再多喷点油,混合气的量就提高了,不用增加排量也可以获得更强的动力。

涡轮增压省油的原理

主要是增压发动机的损耗减少了,这个损耗主要包括三个方面:

1、机械损耗,因为在动力相同的情况下涡轮增压发动机排量更小,所以它的零部件尺寸也都更小,这样就可以降低很多摩擦阻力和运动损耗。

比如一些2.0T发动机动力堪比3.0L自吸,但2.0T的活塞更小,在高速运动时必然消耗更少的动力,摩擦力也更小,动力就这么省下来了。

2、泵气损耗,汽油机进气道上有一个叫节气门的部件,它就像一个阀门,由油门踏板控制。油门踩得越多节气门开度越大,发动机吸入的空气就越多,喷油也越多,动力就越好。

但是在油门踩得轻的时候节气门只开了一条缝,发动机只能通过这条缝吸气,就像我们用特别细的吸管喝饮料一样,吸起来特别费劲,所以自然吸气发动机这时候要在吸气上消耗更多动力。

而涡轮增压发动机不用担心这个,因为人家是靠增压器往气缸里充气的,进气门一打开高压空气自己就争先恐后往气缸里跑,就像喝饮料时你用手挤压包装袋一样,就算习惯再细也会更省劲儿。

3、运行损耗低,我们都知道在行驶中使用高挡位低转速有利于降低油耗,但是自然吸气发动机低转速时进气效率太低了,导致发动机扭矩很小,有时候挡位太高了容易动力不足,这时候就只能降低挡位了。降低挡位后发动机转速必然提升,这不利于降低油耗。

但是涡轮增压发动机就不同了,因为有增压器的加持,发动机在很低的转速下就能输出足够多的扭矩,所以在行驶中有更多的时间可以用高挡位低转速行驶,油耗自然有优势。

比如同样在高速上保持120的速度行驶,自吸车在遇到上坡时基本上都要降挡。而涡轮增压发动机就不用,只需要增加增压压力扭矩瞬间就提升了。一个3000转爬坡,另一个2500转爬坡,后者油耗自然更低了。

涡轮增压省油的前提

涡轮增压发动机省油并不是绝对的,而是相对的,可以总结为下面两点:

1、排量相同,涡轮增压发动机动力更强,但油耗也更高。比如同样是2.0排量,涡轮增压发动机的油耗就比自然吸气要高。因为你动力更好,必然要消耗更多的油,毕竟能量守恒是基本原理,不可能动力好了油耗还低。

2、动力相同,涡轮增压发动机排量更小,油耗更低。比如一台2.0T涡轮增压发动机和另一台3.0L自然吸气发动机动力参数相当,那么2.0T的油耗要比3.0L更低。

文章来源: https://twgreatdaily.com/zh-hans/e0ce98a747c6678032b79b13fc503c2c.html