五月桃色网 涡轮增压与机械增压,我该如何选?
如若你念念让你的车领有更多的能源五月桃色网,有多种步调可以尝试。
比较严谨的贬责决策是加多能源增强器,举例机械增压、涡轮增压或氮氧化物(NOS)喷射系统,这些能源增强安装可认为车辆加多30%致使到300%的能源。
本文将眼光热心于强制进气的能源增强器,即涡轮增压和机械增压。了解强制进气的旨趣和不同的强制进气技能之间的区别有助于笃定哪种强制进气贬责决策最顺应改装你的车。
Author / 酷乐汽车
Via /Dsport
内燃机的运作神色很省略,发动机依赖空气和燃料的羼杂物通过燃烧的历程产生能源来鼓吹车辆。从物理学或热力学的角度来看,这仅仅一个能量转念的历程。
汽油中储存的化学能通过燃烧历程改革为热量和压力,活塞发动机的特定假想使其约略将这些热量和压力改革为机械能并通过飞轮输出。这个基本表面就引出了一个首要的问题 —— 我如何能力让我的发动机产生更多的功率?
由于能量既不会被创造也不会被拔除,只会从一种体式改革为另一种体式,因此谜底就在于如何让发动机摄取更多的空气和燃料用于燃烧。
每台发动机都有固定的排量,排量代表发动机通盘气缸的总容积,每个气缸的容积由发动机的缸径和行程决定。如若可以对发动机的缸径或行程进行修改,则可以加多发动机的排量。
祸害的是,加多缸径和行程不是一下子的事,这一历程时时相等荣华且复杂,仅在发动机重建或当磋议功率跳跃发动机原始输出至少两倍时才进行。于是就引出了另一个问题 —— 有哪些即装即用的贬责决策可以权贵加多功率?
通盘假想用于强制增压的机制都有一个共同的磋议 —— 将更多的空气和燃料强制送入发动机,以便产生更多的马力。
通盘类型的机械增压和涡轮增压都有一个压缩部分,用于提高进气压力,从而强制更多的空气和燃料参加发动机。涡轮增压和机械增压之间的主要区别在于压缩机的能源开头。
机械增压使用发动机曲轴上的马力来驱动压缩机,而涡轮增压则诈欺发动机排气气体中的能量来旋转压缩机。
机械增压分为两种主要假想类型 —— 正容积和离心式,而99.9%的涡轮增压都接收疏通的固定几何假想。
用于汽车的涡轮增压险些都接收疏通的固定几何结构涡轮假想,这种假想在涡轮壳体中镶嵌一个固定大小的喷嘴,匡助成立排气流到涡轮的流速。
与机械增压访佛,涡轮增压也有一个压缩机元件,然而涡轮增压不是通过皮带驱动压缩机,而是通过其第二个元件 —— 涡轮驱动压缩机。
左图所示的压缩机轮旋转,将更多空气强制送入进气歧管。涡轮增压不会削减引擎的能源,因为它们来自排出的废气。右图涡轮和压缩机轮通过一个轴贯串在一皆。排气驱动涡轮,涡轮又驱动压缩机轮。
那什么是涡轮?
早在蒸汽机出现之前,东说念主们就诈欺大当然的能源来助力使命。通过将一个桨轮甩掉在流动的河流中,可以用这个轮子动掸与其他系统相连的轴以磨制食粮,涡轮的使命神色与桨轮访佛。
实质上可以将涡轮视为一个用于构兵热气体的桨轮,涡轮不是诈欺流动的水,而是诈欺从发动机排气冲程中流出的热气体来作念功。热气体通过涡轮进气管被指令到涡轮室中,加快气流的流动,就像一个喷嘴将气流射向涡轮叶片一样。
这会使涡轮轮轴旋转。
由于涡轮轴承载涡轮和压缩机轮,因此压缩机轮在压缩机一侧以疏通的速率旋转。当代涡轮增压系统使用废气门来调遣增压压力。废气门读取进气歧管的增压压力,并掀开其阀门将废气流量指令到涡轮外,以调遣轴和压缩机的速率。
优点
可得回大幅度的能源升迁 与机械增压比拟,领有更好的燃油经济性 领有比机械增压更高的效力 比拟机械增压尺寸更紧凑 约略浮松限度增压值弊端
较大的涡轮增压可能会出现涡轮磨叽局势 与机械增压比拟,涡轮增压已毕马力转速限制有限涡轮增压器的增压弧线介于正容积机械增压和离心式机械增压之间。涡轮增压的尺寸对涡轮达到峰值增压水平的时辰有很大的影响。一朝引擎达到涡轮增压产生峰值的转速时,增压弧线时时推崇得像正容积机械增压,将增压保捏不变直到转速极限。
唯独的例外是,如若涡轮增压跳跃了压缩机部分的功率容量,那么在转速极限之前,能源将开动着落。就效力而言,大多半涡轮增压的压缩机效力都优于离心式和正容积机械增压。
其易于与中冷器搭配使用,“中冷增压”提供了最好的性能和可靠性,大型涡轮增压的功率峰值会在转速限制内较晚出现。
涡轮增压皆备改变了发动机的本性和功率输出神色,在该车使用Full-Race套件和博格华纳EFR涡轮增压后,最终输出功率为333.25whp。其后改用E85燃料,使峰值功率加多到550whp以上。
直到大要25年前,通盘正容积机械增压都依旧接收了“鲁式”机械增压假想。现时也有好多“螺杆”增压假想被归类为正容积机械增压。增压器的假想和制造历程越当代化,其效力就越好。
有一些“鲁式”机械增压的效力相等低,而有些则相等高。
通盘正容积机械增压都具有共同的特色,它们抽出的空气体积是定值,不管增压器的转速如何。举例Eaton M42或Eaton M60分歧具有40和62立方英寸的排量,TVS 1320每旋转一次压缩机轴,排量为1320cc。
这种假想的落幕是升迁性能反应可以立即出现。
关于正容积机械增压,发动机进气歧管中产生的增压压力取决于增压器的容积、绝热效力、发动机的容积效力以及曲轴和增压器之间的皮带轮比(也称为超压/欠压百分比)。
优点
任何转速下险些骤然提供峰值增压 增压压力在全开油门情景下损耗很小 比拟涡轮增压合乎更多排放规矩条款弊端
时时比离心增压器提供的峰值功率少 增压才略受限于皮带轮的尺寸 使用曲轴上的马力来驱动压缩机如若有东说念主在通常的皮带轮比下将更大容积的增压器升级到合并发动机上,产生的增压压力也会加多。这是因为增压器泵送比发动机更大的空气体积,是以莫得参加引擎的空气会被压缩得更紧。
发动机的大小也会影响增压水平。
跟着发动机尺寸的加多,增压压力会镌汰,因为更大的发动机可以摄取增压器排放的更多的空气,在正容积机械增压上,可以通过改变发动机和增压器上的皮带轮大小来调解增压。
在Dsport的86挑战赛中,他们给其中一辆车配备了Edelbrock正容积机械增压。BRZ车型使用皆备原装引擎,落幕是248.29whp,而且从起步到红线线性加多。关于一个皆备拼装的FA20引擎来说,使用正容积机械增压可以得回两倍或更多的能源,然而关于这辆车的引擎里面而言,无法承受这么的压力。
除了前边提到的身分外,发动机的容积效力也会影响增压水平。具有矫正过的气缸头、凸轮轴和原厂进气口的发动机将比原厂发动机领有更低的增压水平。这是因为矫正后的引擎的容积效力就像更大的引擎一样 —— 而更大的引擎会镌汰增压水平。
总的来说,在增压反应方面,正容积机械增压是无与伦比的。
而正容积机械增压时时不足离心增压器或涡轮增压器的绝热效力,因此在给定发动机的疏通增压水平下,正容积机械增压的空气温度时时高于搭载离心增压器的同款发动机的空气温度。
与正容积机械增压比拟,离心式增压器时时提供更牢固的增压弧线,但它们时时更高效,因为需要更少的能源来运行。
离心式增压器使用一个压缩器,由与发动机曲轴相连的皮带驱动。跟着发动机转速的加多,压缩涡轮也会旋转得更快,吸入空气并将其压缩后将其送入发动机。
由于离心式增压器中压缩涡轮的使命神色更像涡轮增压器,因此需要更少的发动机功率来运行,从而提高了燃油经济性和镌汰了排放。相干词,离心式增压器在低速段莫得正容积机械增压提供的低速能源,后者可以在低转速时提供即时的增压恶果。
泉源由McCullough(现时为Paxton)推出,离心式增压系统是一种可以的粗浅增压贬责决策。如今,Vortech、Kraftworks和HKS都提供了离心式增压系统。与提供疏通空气流量的正容积机械增压比拟,这些离心式增压机具有显然不同的增压和性能弧线。
不像正容积机械增压在通盘转速下提供疏通的空气流量,离神思的空气流量与增压机的转速成正比。这时时推崇为直到红线能力达到峰值增压压力值。
优点
时时具有比相应正容积机械增压更岑岭值功率 高绝热效力 更容易成立中冷器以已毕最好性能和可靠性 通盘转速限制内可产生能源 线性功率增长有助于更好的轮胎牵引力 扭矩的迟缓加多对里面部件压力较小弊端
线性增压弧线不可提供像正容积增压的即时反应功率 较低转速下的收尾增压会导致反应较慢 使用曲轴上的马力驱动压缩机如若离心增压机使用一组机构组合在4,000RPM时产生四磅的增压,那么在8,000RPM时它将产生八磅的增压(假定发动机的容积效力在两个转速下疏通)。然而离心式增压机这种渐进式增压弧线是离心式增压机最大的弊端以及局限。
不外在牵引力受限的车辆上,这并不是问题,事实上这可以贬责轮胎打滑的问题。渐进式增压弧线可以改革为牵引力受限的先行者性能车上加强牵引力。离心式增压机具有高绝热效力,而且更易成立可靠的中冷系统。
在Dsport的LA Sleeve BRZ名堂车中,使用了一款Vortech V3离心式增压器。聘请使用这款增压器是为了保护传动系统并提供线性性能增长,最终输出从正本的176.32whp加多到了307.24whp。他们还在一辆原厂BRZ上使用了一款Vortech离心式增压器,并进行了保守的调校,最终输出为225.63whp。
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