● 渦輪增壓和機械增壓
它們是目前最廣為人知的兩種技術(shù),而“增壓”的作用就是為了能夠在單位時間內(nèi)進入汽缸內(nèi)的空氣足夠多,進而由噴油嘴噴入適量的汽油進行混合。但兩者達到相同目的的方法不同,使用、保養(yǎng)以及最終的結(jié)果也有所不同。
● 渦輪增壓
關(guān)于渦輪增壓的工作原理的文章在各種媒體上的介紹是非常的多,這里就不再講的過于詳細(xì)了。歸根結(jié)底一句話就是,它是通過發(fā)動機所排出的廢氣壓力來推動輪葉,然后帶動另一段的葉片來壓縮進入的新鮮空氣。經(jīng)過壓縮后的空氣是高溫高壓的,所以在一些壓力設(shè)定值較高的車上會采取散熱器來進行降溫,這就是我們平時所說中冷器的作用。為什么要降溫呢?很簡單,溫度低的空氣含氧量要高。你有沒有感覺你的車冬天有勁,夏天就差點呢?不妨好好回憶一下。
由于渦輪增壓器在工作時的轉(zhuǎn)速瞬間能夠達到二十萬轉(zhuǎn)/分鐘。所以在使用方面要注意以下兩點:一、冬天冷啟動和高速奔跑過后,都應(yīng)讓發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)2分鐘以上。二、潤滑油的選擇應(yīng)在SL級別以上。
『大眾1.8T發(fā)動機所使用的渦輪增壓器』
『渦輪增壓工作原理』
需要注意的是,盡管有些廠家的渦輪帶有水冷技術(shù),但上述兩點事項仍是很有必要的。
● 機械增壓
就像是空調(diào)泵和發(fā)電機一樣。機械增壓的原理是通過發(fā)動機運轉(zhuǎn)所提供的動力來帶動壓縮機進行工作。與渦輪增壓相比,幾乎沒有動力遲滯。實際駕駛感受與一般的自然吸氣車型沒有明顯差別。
不過,就運動性而言,由于受制于發(fā)動機轉(zhuǎn)速等因素,機械增壓的實際動力效果沒有渦輪增壓來的迅猛和強大。而且增壓器與發(fā)動機之間的相互制約性的現(xiàn)實也是它逐漸所被淘汰的原因。
『機械增壓工作原理』
需要強調(diào)的是,帶有增壓技術(shù)的發(fā)動機相應(yīng)的都會將壓縮比調(diào)低,以適應(yīng)增壓后的壓力。這種無奈之舉的最直接后果就是在增壓啟動之前的動力性會大打折扣。
● 汽油機的可變配氣相位
為了這個小標(biāo)題我動了不少腦筋,因為寥寥半句話需要囊括時下流行的諸多先進技術(shù),VTEC、VVT-i、CVVT、Valvetronic、可變進氣歧管長度(以及橫截面)等。它們雖然叫法不同,達到目的的方法不同,但歸根結(jié)底的作用是相同。
曾經(jīng)有一個朋友問過我如下問題:當(dāng)兩款發(fā)動機排量完全一樣時,單位轉(zhuǎn)速內(nèi)的進氣量是否也是一樣。我的回答是:理論上的確如此。但有一點,如果它們兩者所采取的進氣技術(shù)和節(jié)氣門橫截面有所不同的話,那么很顯然,結(jié)果也會不盡相同。而進氣量的差異也間接影響到最終的動力輸出。
這一部分技術(shù)相對來說理解起來并不是很難,但需要對發(fā)動機內(nèi)部構(gòu)造有相當(dāng)?shù)牧私狻?簡單的來說就是,所謂“可變”無論是氣門還是進排氣歧管,也無論是升程還是正時,幾乎都是為了迎合發(fā)動機轉(zhuǎn)速的快慢變化而產(chǎn)生的動作。
發(fā)動機轉(zhuǎn)速低時,需要的是足夠強大的扭矩輸出。為了達到這一目的,就要求其進氣門的開啟幅度小。此時的原理就像是被捏癟的水管一樣,盡管涌 出的水一樣的多,但卻更有力道。在發(fā)動機里,這樣做的目的就是能夠讓混合氣的霧化更加的充分,燃燒也更完全。
當(dāng)發(fā)動機高轉(zhuǎn)時,需要大量的空氣來進行參與燃燒。這時,就要求氣門的升程變得更大,以求得單位時間內(nèi)進入更多的空氣。此時,在進氣門打開的時機上,也相應(yīng)的變得更加的提前。原因很簡單,空氣是有慣性的,這樣能給它的進入留出提前量。
發(fā)動機啟動之前,進氣歧管里的空氣是靜止的,而當(dāng)其運轉(zhuǎn)、進氣門不斷重復(fù)打開和關(guān)閉的過程中,進氣歧管里的空氣就開始了一個來回游蕩的過程。這時,如果空氣在進氣門打開時恰好處在向缸內(nèi)涌動的過程中,那么在慣性的作用下,空氣進入的量也就是最佳的。而這,也是可變進氣歧管渦流技術(shù)的意義所在。
此外,我發(fā)現(xiàn)在日常工作和與車迷的交流中,大家普遍對豐田發(fā)動機系列技術(shù)的認(rèn)識有所顛倒。所以,借此機會貼出一些目前常見的發(fā)動機相關(guān)資料,希望能給您帶來幫助。
● 缸內(nèi)直噴
從化油器式到機械式燃油噴射,再從單點電噴到多點電噴。關(guān)于如何將汽油更好的傳遞到缸體內(nèi)參與燃燒的技術(shù)從來都沒有停止過研究。就目前來說,最為先進并廣為量產(chǎn)的技術(shù)應(yīng)當(dāng)是早已進入到我們視野內(nèi)的缸內(nèi)直噴。
在電噴發(fā)動機控油技術(shù)里,決定噴油量的是電腦,但噴油終端卻是噴嘴。它越接近燃燒室,噴射的量和時機也就越準(zhǔn)確,同時也就越環(huán)保了。缸內(nèi)直噴技術(shù)就是將噴油嘴直接安裝到燃燒室靠近火花塞的位置。當(dāng)然,這技術(shù)想想不難,但致使汽車發(fā)展100多年之后才廣泛應(yīng)用的瓶頸就是汽油的含硫量和噴嘴的壓力,F(xiàn)在,兩個問題相繼解決,我們也享受到低油耗低排放的好處了。
另外,在這里需要明確的一點是。所謂的稀薄燃燒并非一定要在缸內(nèi)直噴的基礎(chǔ)之上才能完成。以日本三菱公司tumble技術(shù)為例,其通過在兩跟進氣歧管中的其中一只安裝噴油嘴,當(dāng)氣流沿缸壁豎直向下,遇活塞而翻滾向上,在壓縮后期形成無數(shù)個小漩渦。由于兩個進氣道中只有一個噴油而另一個不噴,所以形成了濃和稀的兩股氣流,從而實現(xiàn)分層充氣。當(dāng)然,這種技術(shù)是很難隨著工況的變化而進行改變的。
此外,稀薄燃燒技術(shù)也絕非大家所想像的那樣具有跨時代的意義,因為在啟動、怠速、加速和全負(fù)荷的狀態(tài)下,它都是無法實現(xiàn)的。
在本篇文章中,我們?yōu)槟榻B了一些為了提高發(fā)動機燃燒效率而出現(xiàn)的主流技術(shù)。目前,它們已經(jīng)廣泛的應(yīng)用到眾多先進的車型當(dāng)中。在下一篇中,我們的目光將轉(zhuǎn)向動力輸出的下一站—離合器及變速箱,看看它們是如何被傳遞和放大的。
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