又要馬兒跑,又要馬兒少吃草:渦輪增壓是怎麼做到的?

2023-02-08     愛車大家說

都說渦輪增壓車既省油動力又好,這聽起來似乎有些讓人難以置信:既想馬兒跑,又想馬兒不吃草,天底下哪有這樣的好事兒呢?還別說,渦輪增壓就真能做到。如果你有渦輪增壓車,那你很有必要了解一下它省油的真正原因。

渦輪增壓的原理

發動機工作時需要把油和空氣以恰當的比例在氣缸里混合,形成可以燃燒的混合氣。混合氣燃燒膨脹,推動活塞運動,這樣就可以輸出動力了。

由此可知:氣缸里混合氣越多,燃燒就越猛烈,膨脹的力度就越大,發動機的動力也就越強。

但自然吸氣發動機是靠活塞往氣缸里吸氣的,發動機工作時活塞往復運動的頻率非常高,每秒好幾十次,每次吸氣的時間特別短,再加上進氣門和節氣門的阻礙,活塞吸氣的效率很低。所以自然吸氣發動機只要排量確定了,動力基本上都差不了多少。想大幅度提升動力就只能靠增加排量了。

而渦輪增壓發動機就不同了,它靠廢氣驅動渦輪高速轉動,帶動另一側的壓氣機把空氣加壓,再把高壓空氣強行充入氣缸內,這樣氣缸內就可以得到足夠多的空氣,這時候再多噴點油,混合氣的量就提高了,不用增加排量也可以獲得更強的動力。

渦輪增壓省油的原理

主要是增壓發動機的損耗減少了,這個損耗主要包括三個方面:

1、機械損耗,因為在動力相同的情況下渦輪增壓發動機排量更小,所以它的零部件尺寸也都更小,這樣就可以降低很多摩擦阻力和運動損耗。

比如一些2.0T發動機動力堪比3.0L自吸,但2.0T的活塞更小,在高速運動時必然消耗更少的動力,摩擦力也更小,動力就這麼省下來了。

2、泵氣損耗,汽油機進氣道上有一個叫節氣門的部件,它就像一個閥門,由油門踏板控制。油門踩得越多節氣門開度越大,發動機吸入的空氣就越多,噴油也越多,動力就越好。

但是在油門踩得輕的時候節氣門只開了一條縫,發動機只能通過這條縫吸氣,就像我們用特別細的吸管喝飲料一樣,吸起來特別費勁,所以自然吸氣發動機這時候要在吸氣上消耗更多動力。

而渦輪增壓發動機不用擔心這個,因為人家是靠增壓器往氣缸里充氣的,進氣門一打開高壓空氣自己就爭先恐後往氣缸里跑,就像喝飲料時你用手擠壓包裝袋一樣,就算習慣再細也會更省勁兒。

3、運行損耗低,我們都知道在行駛中使用高擋位低轉速有利於降低油耗,但是自然吸氣發動機低轉速時進氣效率太低了,導致發動機扭矩很小,有時候擋位太高了容易動力不足,這時候就只能降低擋位了。降低擋位後發動機轉速必然提升,這不利於降低油耗。

但是渦輪增壓發動機就不同了,因為有增壓器的加持,發動機在很低的轉速下就能輸出足夠多的扭矩,所以在行駛中有更多的時間可以用高擋位低轉速行駛,油耗自然有優勢。

比如同樣在高速上保持120的速度行駛,自吸車在遇到上坡時基本上都要降擋。而渦輪增壓發動機就不用,只需要增加增壓壓力扭矩瞬間就提升了。一個3000轉爬坡,另一個2500轉爬坡,後者油耗自然更低了。

渦輪增壓省油的前提

渦輪增壓發動機省油並不是絕對的,而是相對的,可以總結為下面兩點:

1、排量相同,渦輪增壓發動機動力更強,但油耗也更高。比如同樣是2.0排量,渦輪增壓發動機的油耗就比自然吸氣要高。因為你動力更好,必然要消耗更多的油,畢竟能量守恆是基本原理,不可能動力好了油耗還低。

2、動力相同,渦輪增壓發動機排量更小,油耗更低。比如一台2.0T渦輪增壓發動機和另一台3.0L自然吸氣發動機動力參數相當,那麼2.0T的油耗要比3.0L更低。

文章來源: https://twgreatdaily.com/zh-sg/e0ce98a747c6678032b79b13fc503c2c.html