分析涡轮增压发动机和自然吸气发动机的优劣

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自然吸气、机械增压和涡轮增压器的区别

自然吸气、机械增压和涡轮增压器的区别

机械增压是以不增加发动机排气量为前提,使动力轮输出提内以提高发动机的输出功率。依构造不同,机械增压出现过许多种类,包括叶片式、鲁氏、温克尔等型式,而活塞运动最早也被认为是一种机械增压,时至今曰,则以鲁氏增压器最被广泛使用,更是改装的大热门。机械增压的特征,除了在低转速便可获得增压外,增压的动力输出也与曲轴转速成正比,即机械增压引擎随着转速的提高,增压器输出随之增强,因此机械增压引擎的操作感觉与自然气极为相似,却能拥有较大的马力与扭力。但缺点是机械增压汽靠皮带带动,驱动力源于发动机,比较费油。而且在高速时噪音大,养护成本也较高。因此,如今的机械增压发动机盛行于赛车界、改装车界和顶级跑车,轿车车型并不常见,奔驰的相关车型比较多。
综合来看,三种进气方式各有优劣,不能说哪个先进哪个落后,关键还是根据车主的个人爱好和用车习惯选择最适合自己的一款。
涡轮增压则是近年来的热门,几乎每个车企都以涡轮增压车型为销售主力,几乎成为了新技术的代名词。最早的增压方式都是机械增压,涡轮被发明以后为了和原来的增压方式区分开来,就在排量后加个字母“T”,可以说绝大多数车尾巴上有“T”的车都是涡轮增压。涡轮增压的原理,是利用引擎的废气排放来驱动压缩机。理论上,只要气缸本体当初设计时够厚、耐得住压力,再增加涡轮增压器本体的尺寸和数量,增压力道几乎可以无限制增加。也就是说,涡轮所增的压力可比机械增压器高数倍。此外,由于使用的是尾气的能量,理论上不会为发动机带来多余的油耗。缺点也很明显,一个是反应迟滞,因为从进气到排出尾气是需要一段时间的,这也就是说涡轮的响应是永远滞后于当前车速状况。这一点在汽车启动时表现的尤为突出。此外,涡轮使用和保养也较为复杂。近几年来涡轮发动机的盛行,主要是由于它强劲的动力表现,1.4排量的涡轮增压发动机可以和1.8排量的自然吸气发动机在动力性上不相上下。由于相关排放法规和政策的缘故,小排量大动力的车当然会受到厂商和消费者的青睐。

涡轮增压和自然吸气工作原理

涡轮增压和自然吸气工作原理

涡轮增压和自然吸气工作原理
涡轮增压和自然吸气是目前市场上主要的两种发动机类型,无论是
汽车还是航空、海运等领域,都被广泛应用。

本文将详细介绍涡轮增
压和自然吸气发动机的工作原理。

涡轮增压发动机
涡轮增压发动机是指通过升高进气压力来提高发动机的排气功率而实
现正常燃油消耗的机型。

将增压器安装于发动机进气道上,使用发动
机排气气流中的动力来驱动涡轮增压器叶轮,叶轮旋转产生强大的气
流将进气压力提高,使得进入发动机的气体更加密集,燃烧也更加充分。

涡轮增压发动机的构造简单,可调性好,功率高,且轻便紧凑。

不过,由于增压器需要排气气流驱动而驱动来自排出物和空气中的污物等会
直接影响其效率,一定程度上限制了其使用寿命。

自然吸气发动机
自然吸气发动机指的是将空气自然吸入气缸内进行燃烧的机型。

自然
吸气发动机是常用发动机之一,也是早期汽车发动机的主打之一。

自然吸气发动机不需要额外的增压器,因此更加简单、可靠、稳定,
而且产生的噪音相对较少。

同时,由于气缸中的压缩比较低,在同等
排量条件下可以提供更加接近自然环境的驾驶体验。

相对于涡轮增压发动机而言,自然吸气发动机功率不如涡轮增压发动机,节约空气的能力和动力不足也是其短板之一。

但是,在某些场合,此类控制板可以提供比涡轮增压发动机更加灵活的驾驶风格和更加平
稳的加速感觉,非常适合旅游驾驶等。

总的来说,涡轮增压发动机和自然吸气发动机各自适用于特定场景,
选择何种发动机也要根据实际需求进行考虑。

汽车发动机进气系统工作方式的常见分类

汽车发动机进气系统工作方式的常见分类

汽车发动机进气系统工作方式的常见分类汽车发动机进气系统的主要功用是为发动机输送清洁、干燥、充足而稳定的空气以满足发动机的需求,避免空气中杂质及大颗粒粉尘进入发动机燃烧室造成发动机异常磨损。

目前,发动机进气系统常见工作方式为自然吸气、涡轮增压、机械增压、双增压等。

一、自然吸气自然吸气(Normally Aspirated)是汽车进气的一种,是在不通过任何增压器的情况下,大气压将空气压入燃烧室的一种形式,更加稳定,自然吸气发动机在动力输出上的平顺性与响应的直接性上,要远优于增压发动机。

如本田飞度1.5AT炫酷运动版搭载了1.5L自然吸气发动机:二、涡轮增压涡轮增压(Turbocharger)发动机是指利用废气冲击涡轮来压缩进气的增压发动机,简称Turbo或T。

如在一些轿车尾部看到Turbo或T,即表明该车采用涡轮增压发动机。

这种发动机是利用发动机排放出废气的能量,冲击装在排气系统中的涡轮,使之高速旋转,通过一根转轴带动进气涡轮以同样的速度高速旋转使之压缩进气,并强制地将增压后的进气压送到气缸中。

由于发动机功率与进气量成正比,因此可提高发动机功率。

它利用的是发动机排出的废气,所以,整个增压过程基本不会消耗发动机本身的动力。

涡轮增压拥有良好的加速持续性,用通俗的话说就是后劲十足。

而且最大转矩输出的转速范围宽广,转矩曲线平直,但低速时由于涡轮不能及时介入,从而导致动力性稍差。

如奥迪A4L 2013款2.0TFSI AT采用了2.0L涡轮增压发动机:三、机械增压与涡轮增压相比,机械增压(Supercharger)的原理则完全不同。

它并不是依靠排出的废气能量来压缩空气,而是通过一个机械式的空气压缩机与曲轴相连,通过发动机曲轴的动力带动空气压缩机旋转来压缩空气。

压缩机是通过两个转子的相对旋转来压缩空气的。

正因为需要通过曲轴转动的能量来压缩空气,机械增压会对发动机输出的动力造成一定程度的损耗。

机械增压器的特性刚好与涡轮增压相反,由于机械增压器始终在“增压”,因此在发动机低转速时,其转矩输出就十分出色。

汽车带t和不带t的区别是什么

汽车带t和不带t的区别是什么

汽车带t和不带t的区别是什么汽车带t说明发动机是涡轮增压的,汽车不带t说明发动机是自吸气的,那汽车带t和不带t的区别是什么呢?下面跟着一起来看看相关内容。

汽车带t和不带t的区别是什么一、涡轮增压发动机(一)优势1、在相同动力下,涡轮增压发动机可以提供较自然吸气发动机更高的效率,油耗更低;2、适应性更高,能在低气压状态下正常使用,对于喜欢进藏自驾游的至关重要;3、排量小,通过增压增加进气量,使车辆的动力更加强劲,事实上,消费者选择涡轮增压车型,就是看中车辆的动力。

汽车带t和不带t的区别是什么汽车带t和不带t的区别是什么(二)劣势1、使用过程中对汽油、火花塞等的要求更加高,而且日常保养、维修费用较自然吸气发动机更高;2、较自然吸气发动机的生产成本更高,相同排量下,售价更高;3、使用过程中的温度更高,可靠性也比不上自然吸气发动机。

还是就是使用寿命较短,车辆还没爆发,发动机就换了几个。

二、自然吸气发动机(一)优势1、自然吸气发动机的生产成本更低,所以相同车型下,购车费用更少;2、日常的维护、保养、维修费用更少;3、在使用过程中更容易控制车辆动力输出,操控性要好一些;4、自然吸气发动机拥有更加长久的历史,技术更为成熟,也更加耐用。

使用寿命长,车辆报废,发动机都未必会报废。

(二)劣势1、相对于涡轮增压发动机,自然吸气发动机对废气的利用不足,发动机效率更低;2、在大气压力较低的环境下,会因为进气量不足而不能启动;3、在同等排量下,由于只能自然吸气,所以动力上比不上涡轮增压发动机,如1.6L发动机的动力远远比不上1.6T的。

上面介绍了汽车带t和不带t的区别是什么的相关内容,下面一起来看看买车带“T”还是不带“T”呢。

1、10万以内内:建议买自吸10万内的带"T的”绝大部分是国产小车,无论是轿车还是SUV,出于成本考虑是不会用啥好的涡轮增压器的,更不要说调教水平了。

这价位,经济实惠,可靠才是王道,建议买自然吸气的车型。

涡轮增压和自然吸气

涡轮增压和自然吸气

自然吸气、涡轮增压和机械增压的区别动态体验•相信对车子有所了解的车友,对自然吸气、涡轮增压、机械增压这些词汇都不会感到陌生,那么这三者到底有什么区别呢?现在我们就从三个方面来区别:驾驶感受、适用场合,以及可靠耐用性。

•自然吸气:驾驶特性多年未变,都是比较平稳性,发力性格是最可控、可预知的,开起来总体比较平顺、不突兀,就算动力较大,也是比较容易掌控的。

自然吸气自然吸气适用于任何车型,但若想要得到很高的动力,要么得做到很高转速,要么得用很大排量,这两者都是有难度(成本高)的。

维护保养有优势,因为它是发动机的基本形态,一切都是“自然”的,没有像涡轮增压机械增压那样增加额外的部件,所以理论上比后两者可靠耐用。

比较•涡轮增压:动力特性上经历了一个比较大的变革,十年前的涡轮增压是很“暴戾”的,低速时乏力,涡轮介入后动力突然涌现,后劲是强,很刺激,但不好控制(有些人就喜欢这种“癫狂”感觉);近几年的涡轮增压,特性有很大变化,大多有比较宽广、平坦的扭矩输出,感觉就是发力比以前更早,而且发力起来比较平稳和持久。

•和自然吸气相比,涡轮增压往往更有劲,但力量输出的变化、精细度不如自然吸气。

如今涡轮增压发动机可以在较小排量上获得比自然吸气明显好的动力,而且低负载时油耗很低,所以经济型车有普及涡轮增压的趋势。

•保养方面,由于比自然吸气多了额外的涡轮部件,而且内部工作压力、温度较高,喷油精度要求也高,所以理论上故障率会比自然吸气高,保养要求也高。

涡轮管结构鼓风机结构双增压发动机示意图•机械增压:动力特性与自然吸气接近,比较容易做出可控、可预知的大动力。

但用的车较少,因为结构比涡轮增压复杂,研发难度和生产成本都较高。

•机械增压能明显提升动力,但在调校、经济性方面不如涡轮增压那么有发展空间,所以只出现在一些排量有限但追求动力性的车型上。

•用什么技术方案实现性能指标那是厂商工程师的事,作为普通消费者,主要还是从驾驶体验,以及使用成本、可靠性方面去选择。

ea111和ea211驾驶感受

ea111和ea211驾驶感受

ea111和ea211驾驶感受摘要:一、引言二、EA111和EA211发动机的概述三、EA111和EA211驾驶感受的对比1.动力表现2.燃油经济性3.操控稳定性4.舒适度四、结论正文:【引言】在汽车市场上,EA111和EA211发动机因为其出色的性能和良好的燃油经济性而受到消费者的青睐。

然而,对于消费者而言,选择一款适合自己驾驶风格的汽车至关重要。

本文将对EA111和EA211发动机的驾驶感受进行对比分析,帮助消费者做出更明智的购车决策。

【EA111和EA211发动机的概述】EA111和EA211都是大众汽车公司生产的小型发动机。

EA111发动机为1.4L排量,采用自然吸气技术;而EA211发动机为1.5L排量,采用涡轮增压技术。

这两款发动机都具有良好的动力性能和燃油经济性,广泛应用于大众旗下车型。

【EA111和EA211驾驶感受的对比】1.动力表现EA211涡轮增压发动机在动力输出上明显优于EA111自然吸气发动机。

具体表现在起步和中低速行驶时,EA211发动机能够提供更快的加速感。

然而,在高转速区间,EA111发动机的线性动力输出更为平顺,给驾驶者带来更舒适的驾驶体验。

2.燃油经济性尽管EA111发动机在动力性能上略逊于EA211,但其燃油经济性却更为出色。

根据实际驾驶数据,EA111发动机的百公里油耗约为6.5L,而EA211发动机的百公里油耗约为7.2L。

对于注重燃油经济性的消费者,EA111发动机是一个不错的选择。

3.操控稳定性两款发动机在操控稳定性方面表现相当,都具有良好的循迹性和稳定性。

不过,由于EA211发动机采用了涡轮增压技术,其在低速时的扭矩输出更为充沛,使得车辆在行驶过程中更具爆发力。

4.舒适度EA111自然吸气发动机在舒适度方面的表现更佳。

由于其动力输出更为线性,车辆在行驶过程中不易产生顿挫感,提高了驾驶的舒适度。

而EA211发动机在低速时涡轮增压的介入,可能会让驾驶者感受到一定程度的顿挫感。

涡轮增压器对发动机性能的影响分析

涡轮增压器对发动机性能的影响分析

涡轮增压器对发动机性能的影响分析一、前言涡轮增压技术是现代汽车工业中广泛采用的一种发动机增压方式,通过压缩进气使氧气浓度提高,提供更多的可燃物,从而使发动机的最大输出功率和扭矩增加,同时降低了燃料消耗和排放。

而本文主要对涡轮增压器对发动机性能的影响进行了分析。

二、涡轮增压原理涡轮增压技术利用发动机排放出的废气来驱动涡轮轴,使其旋转,进而带动压缩机压缩进气,提高了进气压力和相应的氧气浓度,进而使发动机可以在产生更高功率和扭矩的同时提高燃油利用率。

三、涡轮增压对发动机性能的影响1. 提高发动机输出功率和扭矩通过涡轮增压技术,进气压力提高,氧气浓度增加,相当于增加了可燃物的供给,使得燃烧更加充分,从而使发动机的输出功率和扭矩增加。

以某型号为例,使用双涡轮增压器配合缸内直喷和可变气门正时技术,在高转速下可实现最大输出功率和扭矩分别为431PS和550Nm,相比于不使用涡轮增压的432PS和395Nm 有了较大幅度的提升。

2. 降低燃料消耗和排放涡轮增压技术使得燃烧更加充分,从而降低了燃料的消耗;同时通过进气压力的提高,使得氧气浓度增加,使得燃烧更为充分,从而降低了有害气体的排放,故涡轮增压技术被广泛应用于燃油经济性和低排放车型的开发中。

3. 提高高温高原性能高海拔地区和高温地区发动机会受到大气氧气浓度降低、气压降低等多种因素的影响,发动机的功率和扭矩受到影响。

而涡轮增压技术通过提高进气压力,可以使氧气浓度增加,从而提高了发动机的高温高原性能。

4. 加速车辆的动力输出响应涡轮增压技术可以减少了涡轮增压滞后的时间,从而提高了发动机的动力输出响应,使车辆加速更为迅速。

四、涡轮增压技术的发展趋势未来涡轮增压技术的发展将重点围绕以下几个方向:1. 转子材料和润滑技术的改进,以提高涡轮增压器的效率,从而进一步提高发动机性能。

2. 与气门正时技术的结合,以使控制进气和排气更为精确,进而提高发动机的功率、扭矩和燃油经济性。

买车选涡轮还是自吸,听听老司机是怎么说的?

买车选涡轮还是自吸,听听老司机是怎么说的?

在两者的对比之下,两款不用进气工作的发动机各有所长。讲完了上面的使用率,要讲一下 后期的维修率,相对比之下,涡轮增压动力强劲带来的就是大量的动力损耗和高温工作下对 发动机零部件的磨损加剧,就维修率来说,其系统使用的寿命比自然吸气短,而且发动机工 作原理复杂,维修成本较高。
涡轮增压还是自然吸气好?与其说老百姓太闲,还不如说是消费者茶余饭后的谈资。如果你 是动力爱好者,涡轮增压肯定是不二之选。如果买车的重心更偏向省油经济、稳定平稳的车 主,那么最好的推荐就是自然吸气。
Байду номын сангаас
江苏世佳汽车有限公司
买车选择涡轮增压还是自然吸气?又是一个"世界难题"。众所周知,涡轮增压的发动机 在提速在这一方面的钻研非常牛,而且对比自然吸气来说,动力要更足一点。自然吸气 的发动机提速更加平顺,百公里油耗要低,更具有经济性。
如果要买车,同一车型的涡轮增压和自然吸气的价钱首先就不一样,这与造价成本有很 大的关系,而且听过不少车评人和老司机都推荐,买车要买涡轮增压。这话其实也没错, 买车首先动力性非常重要,而且涡轮增压的汽车在市区行走,提速快、优势也比较足。 但其实并不是所有的涡轮增压发动机都有这样的优点。具体还要看你买什么价位的汽车, 10万左右价钱,其实更加推荐自然吸气。具体的原因我们来看看。
说买车首选涡轮增压的车主,无非就几个优点:强动力、提速快、动力足。这些确实是 涡轮增压的优点,但是并不是所有品牌的发动机都能做到如此优秀。在选定涡轮增压发 动机时候,并且价位在10-20万左右的车主,不妨可以参考大众EA系列的发动机,或者日 产旗下的经典发动机同等价位的车型款式。
对于自然吸气有什么优势可以与涡轮增压相互PK一下。在同等动力下,自然吸气要比涡 轮增压更省油。同等排量下,动力损耗较少,自然吸气提速比涡轮增压更加平顺。

发动机“T”和“L”到底选谁好?看完终于明白透彻!

发动机“T”和“L”到底选谁好?看完终于明白透彻!

发动机“T”和“L”到底选谁好?看完终于明⽩透彻!如今很多消费者还是第⼀次买车,对很多汽车⽂章内的⼀些专业术语还是不是很明⽩,主要集中在汽车三⼤件(发动机、变速箱、底盘),像功率和扭矩,双离合/CVT/AT/MT变速箱,承载式/⾮承载式车⾝,独⽴/⾮独⽴悬架等等,⽽今天修哥主要想讲⼀下发动机,这也是汽车的核⼼部件,诸如“T”和“L”有什么区别?到底选谁好?1、“T”和“L”有什么区别?汽车发动机是通过燃烧室内燃油与空⽓燃烧,推动连杆形成活塞运动做功,从⽽提供动⼒,因此⽓缸排量(所有⽓缸⼯作容积之和)就是给⼈们参考动⼒的参数,⼀般⽤升(L)来形容,⽐如1.5L、2.0L、3.0L、4.0L等,⽽⼀般⽓缸缸数有3/4/5/6/8/10/12/16缸(家⽤车⼀般4/6缸⽐较多),排列⽅式有直列/V形/⽔平对置等,因此连起来就是1.5L 直4、2.0L 直4、3.0L V6、4.0LV8等,⽤来形容发动机的排量和结构清晰明了。

在涡轮增压发明以前,如果各⼤⼚家发动机参数相差不⼤的情况下,排量是决定发动机动⼒的标准,⽐如⼀款2.5L引擎肯定⽐2.0L引擎动⼒要强得多,相应的由于2.5L排量更⼤,喷射的燃油更多,因此油耗也更⾼⼀些,所以,排量越⼤,动⼒越强,油耗越⾼。

⽽当涡轮增压(T)从飞机普及到汽车之后,同样⼀台发动机装上涡轮增压装置,最⼤功率和扭矩可以提升40%甚⾄更多,⽐如⼀台2.0L⾃然吸⽓引擎加上涡轮增压器(⼀般简写成2.0T),最⼤功率和扭矩可以达到3.5L引擎的⽔平,⽽油耗⼀般与2.0L或者2.5L引擎持平,这样在不增加太多燃油消耗的情况下可以⼤幅提升动⼒,还可以⼤幅降低尾⽓排放,因此越来越普及了。

早期涡轮增压引擎维护保养成本⾼,可靠性也不如⾃然吸⽓引擎,但由于涡轮增压的巨⼤优势,多年来⼚家⼀直致⼒于提升涡轮增压引擎技术,发展到今天已经相当成熟了,就连保守的丰⽥、⽇产、本⽥等⽇系车⼚家也逐渐采⽤涡轮增压引擎,这就是⼤趋势。

汽车知识之增压发动机的优缺点

汽车知识之增压发动机的优缺点

有很多人问小编增压发动机到底好不好,所以小编整理了一些常见的优缺点供大家参考。

首先,什么是发动机增压呢?百度给出的解释如下,汽车发动机增压是指将进入发动机气缸的空气或可燃混合气预先进行压缩或压缩后再加以冷却,以提高进入气缸的空气或可燃混合气的密度,从而使充气质量增加,并在供油系统的适当配合下,使更多的燃料很好燃烧,达到提高发动机动力性、提高比功率、改善燃料经济性、降低废气排放和噪声的目的,这样的发动机称为增压发动机。

优点:1. 内燃机增压后,提高了进气密度,所以可有效提高内燃机的升功率和比质量功率,从而降低单位功率的造价,提高材料的利用率,同时改善经济性。

2. 与自然吸气式内燃机相比,由于排气能量,进一步得到回收利用,不仅提高了热效率,而且降低了排气噪声。

3 .对柴油机增压后, 缸内压力和温度水平都得到提高,使 滞 燃 期 缩短,所以有利于降低,压力升高率和燃烧噪声。

4. 增压后进 气 密度增大,常采用较大空燃比 ,所以可改善 HC和CO和碳烟排放。

存在的主要问题 :
1. 增压后 气缸压力和温度明显提高,是 机械负荷 隔热 负荷 加大,直接影响内燃机的工作可靠性和耐久性。

所以对高增压内燃机有必要限制 缸内 最高爆发压力。

2. 对废气涡轮增压,由于内燃机低速时排气流量 低而 能量不足 , 造成压气机低速增压效果降低,影响车用内燃机的低速转 矩 特性。

3. 废气涡轮增压,从排气能量的变化,到近 气 压力的建立需要一定的时间,所以加速响应特性,不如自然吸气 式。

汽车增压器利弊

汽车增压器利弊

涡轮增压和机械增压,是发动机增压的两大方式。

不同的结构类型,让两种发动机有着不同的性格。

两者的工作原理有着怎样的异同?在下面的文章里会给予详细的解析。

相关阅读:解读汽车增压系统(上)概述及种类涡轮增压篇上篇文章讲过,涡轮增压以废气为动力带动两个涡轮为发动机提供更多的空气,或者我不说你也知道。

但是涡轮增压这种形式又有什么样的特点亮点优点缺点呢?往下看。

充分压榨发动机动力提到发动机提升动力,首先想到的就是涡轮增压。

没错,这是最常见的形式。

加一个涡轮,民用车上的涡轮可以将进气压力提升至0.5-1bar,将动力大幅度甚至成倍的提升,这个诱惑力很大。

而赛车上的涡轮增压值则更高,可以几倍提升原始排量发动机的动力。

一定程度的节油功效而涡轮增压最大亮点即是将尾气动力充分利用,在做功行程之后,发动机排出的尾气仍有一定动能和热量,直接排出未免有些浪费,涡轮增压器正好可以吸收这部分能量,以弥补进气时的“泵气损失”。

而且尾气在经过涡轮之后,温度会有一定幅度下降,这不单纯是将内能传递给涡轮,很大程度是将内能向动能转化的过程。

这就进一步利用了燃油产生的能量,优化了能耗。

性格有点分裂涡轮增压发动机上,涡轮不是始终运转的,在低速时,涡轮不介入,相当于相同排量的自然吸气发动机(甚至更低一些,因为压缩比降低了)。

而在1500-2000转速时介入,强大扭矩随即输出,所以在2000-3000转时就会得到最大扭矩,相当于排量增加,此时发动机就会很“有劲儿”,不用深踩油门,超车和加速依然也可以很容易,而且因为此时转速并不高,活塞往复次数也不多,摩擦降低,油耗自然表现优异。

而涡轮增压的节油效果不仅于此,在涡轮不介入时的低转速下,发动机处于相对较低的功率,这在怠速运转,低速起步和中速巡航时,相当于一台小排量发动机,油耗自然可以控制了。

小脾气与大问题正因为涡轮不是一直在工作,所以有无涡轮,发动机是两个性格的,尤其是在低转速加速时,不会立即得到最大动力,而是经过短暂的转速提升后,涡轮介入,动力陡增,显得很突兀,让人觉得不是很舒服,这就是涡轮增压发动机的一大通病——“涡轮迟滞”,这在早期涡轮增压发动机,以及采用了大号涡轮的赛车、改装车上非常明显。

涡轮和自吸发动机热效率简单分析

涡轮和自吸发动机热效率简单分析

书山有路勤为径;学海无涯苦作舟
涡轮和自吸发动机热效率简单分析
发动机原理
首先说明这是一篇抄书文,因为如果说的跟书上不一样就不严谨了。


实讲发动机热效这事真是挺难讲明白的,因为热效率什幺的这些东西都是公式算出来的,根本没有图,我又不能给你上公式哗哗算,所以老夫能用大白话讲就用大白话讲吧!前因后果我就不能像前一篇文章里讲的这幺清楚了,只能给你讲个结论。

因为讲的时候前边多少还是有点推论过程的,可能大家看的不是特别明白,所以你要看不懂就直接看结论就行了,直接红字在明显的位置把结论给你写出来。

发动机性能一直是车主最关心的话题之一,而发动机的性能指标其实有
三类,动力性能、经济性能以及运转性能。

而动力性能指标主要有三个,分别是功率、转矩和转速,经济性能指标主要有两个,燃料及润滑油消耗率,运转性能指标有三个,冷启动性能、噪声和排气品质。

当然衡量一台发动机的质量和好坏还要考虑可靠性、耐久性、工艺结构性、使用维修性、生产实际条件等等方面予以综合评价。

与咱们车主最最相关也是最最关心的,估计也就是油耗和动力这两个方面了,所以就来讲讲对油耗和动力这两方面影响最大的发动机热力循环和发动机热效率这两件事。

首先要说明的是,其实影响油耗的因素很多,包括变速箱逻辑、发动机
热效率以及驾驶员技术等等,这篇文章先讲发动机热效率,其他的捎带着讲一点。

工程热力学
先给大家区分一个误区,发动机热效率和发动机燃烧效率这是两码事,
热效说的是发动机热力学循环的效率,说的是热力学里循环功和循环加热
专注下一代成长,为了孩子。

自然吸气与涡轮增压发动机的优劣比较

自然吸气与涡轮增压发动机的优劣比较

自然吸气与涡轮增压发动机的优劣比较自然吸气发动机与涡轮增压发动机究竟孰优孰劣的争论一直未停止,从技术可靠性、经济省油性、排放控制、寿命耐久性到加速性能、驾驶乐趣、实用保养等等,但其实各有优缺点,不一而足,自然吸气的优点是涡轮增压所没有的,涡轮增压的优点也是开自然吸气车子的人无法感受到的。

我们完全没有必要将其形成两大流派,甚至是两大对立阵营,应该以一种开放的态度去看这两种技术,只有真正适合自己的从自身需要出发的不盲目跟风的才是最好的自然吸气与涡轮增压发动机的优劣比较自然吸气发动机与涡轮增压发动机究竟孰优孰劣的争论一直未停止,从技术可靠性、经济省油性、排放控制、寿命耐久性到加速性能、驾驶乐趣、实用保养等等,但其实各有优缺点,不一而足,自然吸气的优点是涡轮增压所没有的,涡轮增压的优点也是开自然吸气车子的人无法感受到的。

我们完全没有必要将其形成两大流派,甚至是两大对立阵营,应该以一种开放的态度去看这两种技术,只有真正适合自己的从自身需要出发的不盲目跟风的才是最好的。

技术可靠性说到技术可靠性,不得不提自然吸气发动机的优点:技术成熟,稳定性较高。

涡轮增压发动机有涡轮迟滞这类型动力系统的硬伤。

而自然吸气的发动机比较容易做得完善,又因油品要求低、结构简单、维护简单、扭矩分布均匀、提速线性、工作温度低等原因,在平顺性、耐久性、稳定性、安全性上比涡轮增压发动机来得更有优势。

但这只是一个方面。

汽车工业有汽车工业的追求,大家希望让发动机有更大马力,更省油,更有驾驶乐趣,等等,所以才有了不断改进的自然吸气发动机,以及涡轮增压技术的出现和应用。

再说任何技术都是不断发展,不断完善的,如果我们只着眼于技术可靠,那么我们的产品都不需要更新换代了,用历经沧桑考验的老技术是最可靠的。

经济省油性不少厂商宣传它们的涡轮发动机时都提到了经济省油,但用涡轮发动机究竟是更费油,还是更省油?这个问题相信确实令不少人都觉得困惑。

涡轮增压能否真正省油?从大多数使用者的反映来看,涡轮增压谈不上特别费油,但也谈不上特别节油,一般会比同排量自然吸气发动机油耗高出一些,但比性能指标上对应的更大排量自然吸气发动机油耗还是让人放心多了。

汽车发动机的分类

汽车发动机的分类

汽车发动机的分类汽车发动机是汽车的心脏,其性能直接影响汽车的动力性、经济性和环保性。

随着科技的发展,发动机的种类也越来越多,下面将从几个方面介绍发动机的分类。

一、按照燃料类型分类1. 汽油发动机汽油发动机是最常见的发动机类型,它以汽油为燃料,通过火花塞产生电火花点燃汽油,产生动力。

汽油发动机具有体积小、重量轻、加速性好等优点,但燃油经济性较差,排放的废气中还含有害物质。

2. 柴油发动机柴油发动机以柴油为燃料,通过压缩空气使柴油自燃,产生动力。

柴油发动机具有燃油经济性好、扭矩大、可靠性高等优点,但噪音较大,加速性能相对较差。

3. 天然气发动机天然气发动机以天然气为燃料,通过火花塞或压缩自燃的方式点燃天然气,产生动力。

天然气发动机具有环保、经济性好等优点,但需要在发动机上安装燃料储存和控制系统,结构较为复杂。

二、按照进气方式分类1. 自然吸气发动机自然吸气发动机通过活塞向下运动产生的吸力将空气吸入气缸,与燃料混合燃烧产生动力。

自然吸气发动机结构简单、可靠性高,但加速性能相对较差。

2. 涡轮增压发动机涡轮增压发动机通过涡轮增压器将空气压缩后送入气缸,提高空气密度和进气压力,从而增加发动机的功率和扭矩。

涡轮增压发动机加速性能好、功率大,但结构复杂、维护成本较高。

三、按照冷却方式分类1. 水冷发动机水冷发动机通过冷却液在发动机内部循环,将热量带走并散发到空气中。

水冷发动机散热效果好、可靠性高,但结构复杂、维护成本较高。

2. 风冷发动机风冷发动机通过自然风或风扇产生的气流冷却发动机,结构简单、维护成本较低,但散热效果较差,适用于轻型车辆和小型发动机。

四、按照气缸排列方式分类直列式发动机的气缸呈直线排列,结构简单、紧凑,制造成本较低,适用于中小型汽车。

直列式发动机的平衡性较好,运转较为平稳。

2. V型发动机V型发动机的气缸呈V字形排列,可以减小发动机的长度和重量,适用于大型豪华汽车和中型货车。

V型发动机的平衡性较好,运转较为平稳。

发动机的涡轮增压与燃油经济性

发动机的涡轮增压与燃油经济性

发动机的涡轮增压与燃油经济性发动机是汽车的核心部件之一,对于汽车的性能和燃油经济性有着重要的影响。

涡轮增压技术作为一种提高发动机动力性能和燃油经济性的关键技术,成为汽车行业的研究热点。

本文将探讨涡轮增压技术对于发动机燃油经济性的影响。

一、涡轮增压技术的基本原理涡轮增压技术是一种通过提高发动机进气压力来增加燃烧室充气效果的技术。

它的基本原理是利用发动机排气流量的动能,通过排气轮叶片驱动进气轮叶片旋转,使进气压力增加,从而提高发动机的进气效果和输出功率。

二、涡轮增压技术对燃油经济性的影响1. 提高发动机动力性能涡轮增压技术能够提高发动机的进气效果,增加燃烧室充气量,从而提高发动机的动力性能。

相同功率下,涡轮增压引擎比自然吸气发动机更加强劲,能够提供更大的扭矩和加速性能。

通过提高发动机的动力性能,驾驶者可以选择更低的档位来行驶,降低发动机负荷,进而达到节省燃油的目的。

2. 提高燃烧效率涡轮增压技术能够在相同的排量下提高发动机的功率输出,进而提高燃烧效率。

在涡轮增压引擎中,通过改变进气压力和进气量,使燃烧室充气更加充分,燃油燃烧更加完全。

因此,涡轮增压技术能够提高发动机的热效率,减少燃油的浪费。

3. 降低排放涡轮增压技术可以提高发动机的燃烧效率,减少燃油的浪费,从而降低尾气排放。

由于燃烧更加充分,燃烧产生的有害物质减少,使得涡轮增压引擎满足更加严格的排放标准。

此外,涡轮增压技术还有助于减少发动机的氮氧化物和颗粒物排放,对环境的保护具有积极的意义。

三、涡轮增压技术的应用与发展涡轮增压技术由于其显著的优点,在汽车行业得到广泛的应用。

目前,绝大多数柴油发动机和一部分汽油发动机都采用了涡轮增压技术。

随着汽车工业的不断发展,涡轮增压技术也在不断进化和改进。

例如,双涡轮增压和可变涡轮增压技术的出现,更进一步提高了发动机的动力性能和燃油经济性。

四、涡轮增压技术面临的挑战与前景涡轮增压技术虽然在提高发动机燃油经济性方面具有重要作用,但在实际应用中仍然存在一些挑战。

涡轮增压发动机的工作原理

涡轮增压发动机的工作原理

涡轮增压发动机的工作原理涡轮增压发动机是一种通过压缩空气来提高发动机性能的技术。

它利用了废气的能量来驱动涡轮增压器,从而增加了进气气流的压力和密度,提高了发动机的效率和动力输出。

本文将详细介绍涡轮增压发动机的工作原理,包括涡轮增压器的结构和工作过程,以及涡轮增压发动机与自然吸气发动机的区别。

涡轮增压发动机的工作原理可以分为以下几个步骤:1. 排气流驱动涡轮增压器。

涡轮增压发动机利用发动机排气流中的能量来驱动涡轮增压器。

当发动机工作时,排气流通过排气歧管进入涡轮增压器,然后推动涡轮增压器内部的涡轮转子旋转。

涡轮增压器内部的涡轮转子和压气机转子通过同一轴线连接在一起,因此当涡轮转子旋转时,压气机转子也会旋转。

2. 压气机增压进气。

涡轮增压器内部的压气机转子会随着涡轮转子的旋转而转动,从而压缩进气气流。

压缩后的高压空气会通过进气道进入发动机气缸内,与燃油混合并在气缸内燃烧,从而产生更强大的动力输出。

由于进气气流的压力和密度增加,发动机可以在相同的排量下提供更多的动力。

3. 控制系统调节增压压力。

涡轮增压发动机配备了涡轮增压器的控制系统,可以根据发动机负荷和转速来调节涡轮增压器的增压压力。

这样可以确保发动机在不同工况下都能够获得最佳的动力输出和燃油经济性。

控制系统通常通过电子控制单元(ECU)来实现,可以根据传感器检测到的数据来实时调节涡轮增压器的工作状态。

与自然吸气发动机相比,涡轮增压发动机具有更高的功率密度和更好的燃油经济性。

涡轮增压发动机能够在相同排量的情况下提供更多的动力输出,因此被广泛应用于高性能汽车和赛车中。

此外,涡轮增压发动机还可以通过调节增压压力来实现动力输出的灵活调节,从而在不同工况下获得最佳的性能表现。

总的来说,涡轮增压发动机利用废气的能量来提高发动机的动力输出,通过压缩进气气流来实现增压效果。

它具有更高的功率密度和更好的燃油经济性,是现代汽车发动机中的重要技术之一。

通过不断的技术创新和改进,涡轮增压发动机将会在未来发展出更加高效和环保的产品,为汽车行业带来更多的创新和发展。

汽车涡轮增压技术的优点-缺点-现状及展望

汽车涡轮增压技术的优点-缺点-现状及展望

汽车涡轮增压技术的优点\缺点\现状及展望【摘要】本文主旨在于深入探讨涡轮增压技术的优点、缺点、现状,并对涡轮增压技术未来发展方向进行展望。

【关键词】涡轮增压发动机汽油前言2011年全球汽车产量为8010万辆,我国则以1840万辆的产量成为世界最大的汽车生产国,随着汽车的保有量在大幅度的上升,加之目前近来来能源危机越演越烈,国内油价连续上调,良好的燃油经济性是各大汽车厂竞争的砝码,只有不断降低油耗,才能在市场中获得生存。

涡轮增压技术不仅能够满足低油耗和高功率,并且符合目前提倡的节能减排。

涡轮增压技术的优点发动机气缸尺寸减小因涡轮增压技术能够提高燃烧室的空气密度,提高燃烧效率,从而使装配涡轮增压器的发动机缸体尺寸可以变的更小。

当发动机输出功率相同时,涡轮增压发动机的燃烧室体积比非增压发动机的要小很多。

例如,1.65L涡轮增压发动机等效于2.82L自然吸气发动机产生的功率。

同时,涡轮增压器配上中冷器会大大提高涡轮增压的效果,此时,1.65L增压中冷发动机的功率等效于3.78L自然吸气发动机。

从中可以看出,装配涡轮增压的发动机气缸尺寸可以更小,从而发动机整体尺寸可以减小,也有利于发动机机舱的布置。

减小发动机重量配备涡轮增压技术的发动机,可以减小自身的重量,但仍能满足整车对功率的需求,这样就减小了整车的质量,有利于汽车轻量化的实现。

例如,同样是输出功率为165KW的发动机,自然吸气发动机为6L V8发动机,重量为295Kg,增压发动机则需2.5L 4缸即可,重量仅为114Kg。

提高发动机功率和扭矩涡轮增压发动机主要增加了发动机的进气量,从而使发动机的功率和扭矩得到了大幅度的提高,一台发动机装上涡轮增压器后,最大功率与未装前提升40%以上,例如,我们常见的1.8T 涡轮增压发动机,经过增压之后,相当于2.4L发动机的水平,但燃油消耗量却并未增加多少。

减少排放。

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分析涡轮增压发动机和自然吸气发动机的优劣
——从工程热力学角度分析
一、对比分析两发动机工作原理
(1)涡轮增压发动机
指的是配备涡轮增压器的发动机。

涡轮增压器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,废气排出速度与涡轮转速也同步增快,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。

(2)自然吸气发动机
自然吸气式是没有增压器的,指空气单纯经过空气滤清器——节气门(我们俗称的“油门”)——进气歧管——到达“汽缸”,汽油是通过喷油嘴直接喷射在进气歧管里的。

以四缸发动机为例,一个活塞作一次功有四个行程:下行(进气门打开,存在压力差,空气和燃油的混合气在压力差的作用下进入汽缸)——上行(进气门关闭,压缩混合气,活塞上行到最高点时点火)——又下行(混合气燃烧膨胀,推动活塞对外作功,输出动力)——又上行(排气门打开,排气)。

自然吸气式就是指在上面第一个行程中,混合气是靠自然形成的压力差进行吸气,增压式就是指先把气体压缩,提高气体的压力和密度,当气门打开的时候靠压力差和气体自身的高压来增加进气量,提高功率。

综上对比分析两发动机工作原理不难发现,涡轮增压发动机的进气量相比自然吸气发动机的进气量要大很多,从而燃烧所获得的热量也就相应增多,这决定了涡轮增压发动机的功率要大于自然吸气发动机的功率。

而之所以涡轮增压发动机的进气量大,主要是因为其中空气压缩机的作用,下面将从工程热力学角度分析空气压缩机的工作原理。

二、工程热力学分析空气压缩机
(1)压气机的绝热效率
压气机的绝热效率是衡量压气机性能的基本指标。

实际压气机工作过程完善的程度,经常是以它与理想压气机相比较来平定。

即压缩到同一压力时,在理想压气机中压缩空气的绝热压
缩功与在实际压气机中消耗的实际功之比。

hk k
had
k
ad -
=
-
η
绝热效率k
-
had说明了在消耗于转动压气机的机械功中有多少是有用部分,表明压气机流通部分的完善程度。

目前涡轮增压器上应用的离心式压气机绝热效率为k
-
ηαδ= 0.60 - 0.80。

(2)压气机的特性曲线
压气机的特性曲线是指在不同转速下,压气机的压力比及效率与空气流量的关系由于压气机在实际运行中,工况经常变化,为了了解压气机在全部工作范围内气流参数之间的关系,分析在各种工况下压气机运行的完善程度,以及为了获得增压器与发动机之间在全部工作范围内良好的匹配关系,研究压气机特性具有重要的意义。

Mk(kg/s)
图示.离心式压气机的特性曲线
从图中的特性曲线可以看出,当空气沿压气机的等转速线从大流量向小流量变化时,压气机的压比与效率最初有所提高,随着流量减少到某值,压比与效率达到最高,在这以后,流量继续减少,压比与效率反而略有下降。

可是当流量进一步减少到某一值后,压气机工作开始不稳定,气流发生强烈地脉动,甚至引起整台压气机剧烈振动并发出粗暴的喘息声,这种不稳定的工况称为喘振。

将各种转速下的喘振点连接在一起,就可确定喘振线,压气机只能在喘振线右边的范围内工作。

从特性曲线的等效率曲线看,中间是高效率区。

高效率区一般比
较靠近喘振边界线,沿高效率区向外,效率逐渐下降,特别在大流量及低压比区,效率下降很多。

当压气机工作轮转速升高时,流量与压比均有所增加,但转速过高将受到材料机械应力及轴承可靠工作的限制。

最高转速只能在某个允许的范围内。

由于车用内燃机的转速范围很大,从而要求压气机高效率区的流量范围不宣过窄,为此在增压器研制中常采用具有无叶扩压器的压气机或采用一种具有后弯式的工作轮使之更符合气流在工作流道中的流动规律,以增大高效率的工作范围。

(2)涡轮机的特性
增压器的涡轮机是利用发动机排出的废气能量转换为机械功的装置。

涡轮机效率ηT = Wt/Ht 。

式中 Wt 即为涡轮机轴上的有用功;Ht 即为1kg 废气所具有的能量。

在涡轮机作变工况运行时,燃气在涡轮机中流动,随着膨胀比增大,流量跟着增加,当膨胀比增加到某一临界值时,流量达到最大值,不再增加,这就是涡轮机的阻塞现象。

涡轮机流量特性虽受阻塞的限制,但工作范围比压气机大得多,一种涡轮机可以和不同的压气机配套。

三、发动机排气能量的利用
(1)发动机排气中的可用能量
排气最大可用能量:排气门打开后气缸中燃气含有的能量不可能完全用来做功,实际上只有当排气等熵膨胀到大气压力时所释放出来的能量才有可能转换为有用功,它约占排气总能量的60%左右。

Ez = ⎰⎰=-hzdmz dmz P )0hz ((mz 为气缸内燃气质量)
用燃气在理想涡轮中等熵膨胀到大气压力所作的最大功。

涡轮前排气压力波中包含的能量:
⎰∆=τhtadGtd E t (Gr 为流经涡轮的燃气质量流量)。

离心式压气机等熵压缩空气增压压力所需的理论压缩功:
⎰∆=τhcadGcd Ec ,(Gc 为流经压气机的空气质量流量)
Ec Et Er Ez ++=
(2)排气能量传递效率
排气系统设计中最关心的问题就是从排气最大可用能量中究竟多少可转换涡轮效率τηE Et E /=。

涡轮前排气压力波中所包含的能量与涡轮前排气压力波的形状有关,它主要受到涡轮的流通截面、排气门开启规律、排气支管直径、长度和分支情况等的影响。

因此,E η的大小代表了从发动机排气门开始一直到涡轮箱这一段排气系统设计的良好程度,它对脉冲涡轮增压系统的工作是否良好具有重要的意义。

E η本身是一个统观的平均数量,排气可用能量的损失主要发生在先期排气阶段,此时的节流损失很大,排气能量传递效率最低。

以后的强制排气阶段,由于排气门开启已很大,主要是气流流动时的摩擦损失和局部阻力损其值一般较小,因此E η值较高(如下图)。

图示.排气过程中能量传递效率的变化情况
能量传递效率的高低首先取决于增压系统的方式,从不同增压系统中能量损失情况不同的比较中可以看出(如下图)。

在脉冲涡轮增压系统中,管道进口处的废气能量中还有一定数量的动能。

这种动能在定压系统中由于节流而完全损失掉了。

图示.不同增压系统的能量损失
四、两种发动机的优缺点
(1)涡轮增压发动机:利用发动机排出的废气能量驱动涡轮,再由涡轮带动离心式压气机的方案。

优点:①发动机重量和体积增加很少情况下,发动机不需作重大改变很容易提高功率20%~50%。

由于不象机械增压时压比受到限制,故近来高增压的趋势越
来越明显。

高增压时功率提高甚至可大于100%。

②由于废气能量的收回发动机经济性会明显的提高一般由于废气能量的回收能提高经济性3%~4%,再加上相对地减少了机械损失及散热损失,提高了发动机机械效率和热效率,使发动机涡轮增压后耗率降低5%~10%。

③涡轮增压发动机对海拔高度的变化有较高的适应力,在高原地区工作时比不增压发动机功率下降要少的多,故涡轮增压除了用来提高发动机功率,外还可用作高原发动机恢复功率。

④涡轮增压后排气噪声相对减少,排气烟度及排气中有害成分也减少,故对减少污染是有利的。

缺点:
①迄今为止涡轮增压发动机的加速性以接近不增压或机械增压发动机,但仍有差异。

②与机械增压相比,涡轮增压时热负荷问题较严重。

③对大气温度及排气背压比较敏感,故经常在高背压下工作的发动机不宜采用涡轮增压。

(2)自然吸气发动机:空气单纯经过空气滤清器——节气门(我们俗称的“油门”)——进气歧管——到达“汽缸”。

优缺点:
1、技术成熟,稳定性较高,
2、动力输出平顺,反映速度快,
3、跟涡轮增压发动机相比动力上有差距,
4、后期保养费用较涡轮增压发动机低。

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