在平時開車的時候相信大家都有體會,感覺帶「T 」的發動機很給力,動力很強勁。渦輪增壓發動機為什麼動力強勁?是怎樣增壓的?下面我們就來了解一下發動機增壓器的工作原理。
節氣門的作用
在發動機進氣系統中主要有兩大部件,一是空氣濾清器,主要負責過濾空氣中的雜質;二是進氣管道,主要將空氣引入到氣缸中。而在進氣管中有個很重要的部件,就是節氣門。
節氣門主要的作用就是控制進入氣缸的混合氣量大小。那它是怎麼控制進氣量的呢?我們開車時踩油門踏板的深淺,其實就是控制節氣門開度的大小。油門踏板踩得越深,節氣門開度就越大,混合氣進入量就越大,發動機的轉速就會上升。
傳統拉線油門是通過鋼絲一端與油門踏板相連另一端與節氣門相連,它的傳輸比例是1:1,這種方式控制精度不理想。而現在的電子節氣門(電子油門),是通過位置傳感器,將踩踏油門踏板動作的力量、幅度等數據傳輸到控制單元進行分析,然後總結出駕駛者踩油門的意圖,再由ECU計算實際節汽門開合度並發出指令控制節汽門電機工作,從而實現對節氣門的精準控制。
進氣歧管長度可變?
我們平時看到發動機的進氣歧管的長度好像都是固定的,它的長度還可以改變?其實在進氣歧管內安裝控制閥,通過它的打開和關閉,可以將進氣歧管分為兩段,從而改變它的有效長度。那改變進氣歧管的長度有什麼作用呢?主要是為了提高發動機在不同轉速時的進氣效率,從而提升發動機在各個轉速下的動力性能。
當發動機低速運轉時,黑色控制閥關閉,氣流被迫從長歧管流入氣缸,可以增加進氣的氣流速度和壓強,使汽油和空氣更好的混合,燃燒更充分(這個有點像把水流不急的水管捏扁後,水流速度會變急的原理一樣)。當發動機轉速升高時,控制閥門打開,氣流繞開下端管道直接進入氣缸,這時能更快吸入更多的空氣,增大發動機高轉速的進氣量。
排氣歧管為什麼「長」得奇形怪狀的?
汽車的排氣系統主要包括排氣歧管、三元催化轉化器、消聲器和排氣管道等。主要的作用就是將氣缸內燃燒的廢氣排出到大氣中。
為什麼我們看到的排氣管大多都形狀怪異的?這種設計主要是為了最大限度地避免各缸排出的廢氣發生相互干涉或廢氣回流的現象,而影響發動機的動力性能。
雖然排氣管設計的奇形怪狀,但為了防止出現紊流,還是遵循一定的原則的,如各缸排氣歧管儘可能獨立、長度儘可能相等;排氣歧管儘可能長等。
渦輪增壓是怎樣增壓的?
渦輪增壓大家並不陌生,平時在車的尾部都可以看到諸如1.4T、2.0T等字樣,這說明了這輛車的發動機是帶渦輪增壓的。渦輪增壓(Turbocharger)簡稱Turbo或T。渦輪增壓是利用發動機的廢氣帶動渦輪來壓縮進氣,從而提高發動機的功率和扭矩,使車更有勁。
渦輪增壓器主要由渦輪機和壓縮機兩部分組成,之間通過一根傳動軸連接。渦輪的進氣口與發動機排氣歧管相連,排氣口與排氣管相連;壓縮機的進氣口與進氣管相連,排氣口則接在進氣歧管上。到底是怎樣實現增壓的呢?主要是通過發動機排出的廢氣衝擊渦輪高速運轉,從而帶動同軸的壓縮機高速轉動,強制地將增壓後的空氣壓送到氣缸中。
渦輪增壓主要是利用發動機廢氣的能量帶動壓縮機來實現對進氣的增壓,整個過程中基本不會消耗發動機的動力,擁有良好的加速持續性,但是在低速時渦輪不能及時介入,帶有一定的滯後性。
(渦輪增壓工作原理 )