机械增压和涡轮增压哪个好(涡轮增压和机械增压优势都在哪? 各有什么区别?)

题图来自Unsplash,基于CC0协议
本文目录
正文
1、涡轮增压和机械增压优势都在哪? 各有什么区别?
Turbo_废气涡轮增压成为主流说明了机械增压没有优势
内燃机增压系统可分为三类:
废气涡轮增压_T机械涡轮增压_S电动涡轮增压_E在普通乘用车型领域「Turbo_废气涡轮增压技术」是主流选项,Mechanical supercharging_机械增压器已经基本被淘汰,上千款量产车中使用这种技术的车辆掰掰手指就能数完,这是为什么呢?原因在于机械增压器的效率太低,而且会增加油耗,下图为结构特点。
动力源_曲轴机械增压器的动力由发动机曲轴供给,通过皮带与曲轴连接。而曲轴是输出「扭矩」的结构,那么增压器的运行阻力则会损耗部分扭矩,这就带来了【怠速转速高】的核心缺点。普通燃油动力汽车的怠速转速仅为800rpm左右,该转速的输出功率足以克服运行阻力实现自运转;但是机械增压器的运行阻力损耗了部分功率,结果必然会造成机器熄火——想要不熄火就得提高转速与喷油量,以高油耗为代价产生更多的热能,以同时满足怠速和增压器的动力需求。
重点1:由于机械增压器与曲轴是刚性结合,所以启动后就会升高转速(油耗)。然而这并不是最重要的,重要的是装备机械增压器的车辆在怠速时也在以“富氧状态”燃烧,这会增加缸内压力导致机体零部件老化的加速,同时偏高的怠速转速也会增加磨损。所以大多数性能车与小排量汽车都不再选择这种低成本的技术,前者要稳定使用寿命、后者要考虑油耗问题。
重点2:机械增压器的「增压程度」相当不理想,因为增压器即使能够通过齿轮组放大涡轮转速,但是曲轴的转速毕竟是很低的。普通代步车的发动机极限转速大多在“6500rpm”左右,增压器涡轮的增长只能依靠转速的提升,所以这种机器的极限转速也不过是几万转;相对低的转速无法在中高转速区间有效压缩空气以提升进气氧浓度,扭矩相比废气涡轮增压系统就会低的多。比如3.0S的发动机峰值扭矩不过450N·m,而3.0T却能达到600N·m左右。
T_动力源高压排气不论使用哪种增压系统的发动机或者自然吸气发动机,其运行过程中都会产生压力非常高的排气。Turbo正是利用了气流冲击涡轮使其运转,这种“废气利用”的模式不会增加运行负荷(油耗)。而且发动机怠速时的排气压力很小,其力量不足以驱动废气涡轮运转,所以在怠速时并不会加速发动机的老化。
知识点1:废气涡轮增压器被普遍认定为「迟滞」,因为参数标准往往是“2000~5000rpm”,然而这只是【峰值扭矩】的持续标准,也是增压器涡轮达到最高转速、所需要内燃机达到的转速范围。在2000rpm转速节点之前涡轮也是运转增压的,因为增压器不可能直接从“0转”跳到数万甚至十几万转;正常的增压器都会在1000rpm左右开始运转,也就是踩下油门的瞬间就会开始增压,所以废气涡轮增压并不迟滞。
知识点2:涡轮的惯性质量有很大的差异,有些低惯量在1250转既可达到最高转速,也就是让发动机输出峰值扭矩。而中大排量追求加速平顺的发动机则多选择高惯量的增压器,在1000/3000区间为增压压力的线性提升,在3000/5000rpm区间可以输出峰值。这种调校适合排量基数足够大,峰值扭矩在400N·m左右的机器;而追求极限性能则以大扭矩配合低惯量增压器,或者使用两组废气增压器配合;亦或者在低转速区间使用转速也不高的电涡轮,高转速以废气涡轮增压,比如F1赛车。
总结:机械增压器由于会增加油耗,而且增压效果远不如废气增压,所以这种技术基本被淘汰了。废气涡轮增压技术是内燃机“最后的挣扎”,用增加氧浓度的方式要比其他提升所谓的热效率更能直接有效的提升扭矩,供参考。
编辑:天和Auto
内容:共享天和MCN头条号
欢迎转发留言讨论,保留版权保护权利
2、是涡轮增压好,还是机械增压好?
你好,我是专门解答交通汽车相关问题的珠海交警。
要知道涡轮增压和机械增压哪个更好,小编先给你了解一些基本知识。
涡轮增压和机械增压的区别涡轮增压,是利用发动机的废气来驱动涡轮叶片,提高进气量获得更强劲的动力。跟废气涡轮增压不同的是,机械增压的动力它是直接来源于发动机本身的,这就是两者在本质上面的区别了!
机械增压的增压器一般是通过皮带跟曲轴连接,因此它的增压器叶片的转速是跟发动机的转速有着比较直接的关系,因为发动机的转速是有限的,所以机械增压的叶片转速并不能像废气涡轮增压叶片那样达到十几万转的水平,所以说增加效果也是不如涡轮增压好。
但以上只是理论,实际上,即使是机械增压,车企可以想方设法用各种技术将这个动力压榨出来,以达到与涡轮增压的效果。
机械增压的缺点另外机械增压有一个缺点就是给发动机带来一定的负担,因为机械增压的驱动力是来源于发动机本身,这就注定了机械增压会损耗一部分的发动机动力,就像有些司机会发现夏天开空调的时候会觉得车子的动力变肉,这就是因为条的压缩机抢走了一部分发动机的动力。此外机械增加还会影响到发动机转速的提高,油耗高噪音大等等。
机械增压的优点再来说说优点,机械增压最大的优点就是在增强动力的同时,它还能够保证线性的输出驾驶感受,更像自吸发动机。涡轮增压车型之所以存在涡轮迟滞,就是因为从驾驶员一踩加油门到涡轮建立压力之间会存在一个时间差,但是机械增加自始至终它都是跟发动机同步!
再有就是简单可靠了,像废气涡轮增压叶片它的转速都是以万转为单位的,因此它的温度也是非常高,这就意味着它对冷却系统跟润滑系统要求更高,相比之下机械增压的工作环境就没有那么极端了,除了不用在保养上面多花心思以外,它的可靠性也是可圈可点了。
机械增压没有涡轮增压普及最后再来说一下为什么机械增压没有被普及,因为机增对发动机本身的要求很高,一般的家用车排量又很小,功率也不大,采用机械增压还要耗费发动机的一部分动力,这对于平民级的车型来说倒不如装一个现成的涡轮增压来得实在了,而大排量现在又不符合排放法规,所以说机械增压越来越少也就不奇怪了。
总结,通过上面关于机械增压与涡轮增压的对比相信大家都明白各自的优缺点。小编认为两者之间并没有明确的优缺点,只有合不合适,根据自己的实际情况选择称心的才是最好的。以上是珠海交警整理的信息,希望可以帮到你!有什么问题欢迎在评论区留言!想了解更多的交通汽车相关问答也可以关注“珠海交警”哦!
3、现在的车子上装的涡轮增压和机械增压有什么区别?
增压发动机产生很多年了,主要的增压手段有涡轮增压和机械增压两种。不过我们平时见到的绝大多数增压发动机都是涡轮增压,而机械增压的很少。为什么厂家都喜欢用涡轮增压而不用机械增压呢?今天咱们就来聊聊这个话题。
为什么要增压自然吸气发动机工作时靠活塞往气缸里吸气,而增压就是在发动机进气端提供高压空气,让空气主动往气缸里进,所以增压可以让气缸进入更多的混合气,提高发动机动力。
涡轮增压涡轮增压是利用发动机排气能量给空气加压的,增压器安装在排气歧管上,发动机工作的废气推动涡轮转动,而涡轮带动同轴的压气机叶轮,将空气加压后输送到发动机进气口,实现增压。
涡轮增压器要靠废气驱动,而发动机低转速时废气量不足以驱动增压器实现足够的增压压力,所以涡轮增压发动机要达到一定转速后才有增压效果。而且从踩下油门到废气量提升有一个延迟,所以涡轮增压发动机都存在涡轮延迟现象。
目前家用车普遍使用小型涡轮增压器,小型增压器转动惯量低,更容易驱动,所以很多家用车都可以在很低的转速达到最大扭矩,而且涡轮迟滞可以得到一定改善。而在高转速区间废气量虽然很多,但是受限于增压器体积其所能提供的增压压力没有太多的上升空间。不过家用车最常用的还是低转速区间,所以小型涡轮很完美地适应了家用车。
而性能车普遍喜欢使用更大尺寸的涡轮增压器,甚至多个涡轮增压器,大尺寸涡轮转动惯量大,更难驱动,所以性能车最大扭矩转速都比较高。但是高转速时废气量充足,大涡轮可以提供更大的增压压力,所以性能车往往能压榨出更多的动力。而且性能车在使用中发动机往往处于高转速状态,所以说大涡轮更适合。
涡轮增压器价格更便宜,但是涡轮工作温度高,对发动机散热要求更高。
机械增压机械增压器是靠发动机驱动的,通过皮带连接在发动机上,驱动内部的螺杆空气压缩机给发动机提供进气增压。
由于增压器直接连在发动机上,所以机械增压几乎没有延迟,而且发动机一启动就可以提供增压,所以发动机动力输出非常平顺,一些豪华车使用机械增压可以实现更好的行驶品质。
但是机械增压器价格更高,而且增压器转速越高转动惯量越大,消耗发动机的动力越多,所以机械增压发动机在高转速区间由于增压器大量消耗发动机动力,其最大功率会受到限制。
总的来说机械增压更像是锦上添花,适合对行驶品质要求高的情况下使用。而涡轮增压更像是一针兴奋剂,用尽量低的成本获得想要的动力。
4、自吸、机械增压和涡轮增压的区别,哪款更适合家用?
区别何在?
自然吸气、机械增压和涡轮增压指的是发动机的三种不同进气形式,最大的区别在于充气效率的不同。自然吸气原理:
目前发动机均为四冲程发动机,即进气、压缩、做功、排气四个冲程,四个冲程周而复始的运行,为车辆行驶提供源源不断的动力源。其余冲程暂且不论,单说进气冲程:进气冲程开始,活塞位于上止点,进气门打开,在活塞向下止点运行过程中会将气缸内抽成真空。此时缸内压力<外界压力,空气就在大气压的作用下进入气缸,跟燃油混合后进行燃烧。机械增压原理:机械增压在传统进气系统基础上增加了机械增压泵,机械增压泵的旋转为进气管道中的空气增加压力。在气缸真空吸力和泵的增压压力双重作用下,从而有更多的空气进入气缸,进而提升了进气效率。机械增压泵由曲轴通过皮带驱动,增压后的空气由进气歧管内置的散热器水冷散热。涡轮增压原理:涡轮增压在传统进气系统的基础上增加了涡轮增压器,涡轮增压有两个扇叶——涡轮和叶轮,二者同轴刚性连接,涡轮位于排气管道内,叶轮置于进气管道内。发动机的废气推动涡轮旋转,叶轮以同样的转速也开始旋转 ,同样为进气管道的空气增加压力。在气缸真空吸力和涡轮的增压压力双重作用下,从而有更多的空气进入气缸,实现了进气效率的提升。涡轮增压后空气有水冷和风冷两种方式散热,如:大众的EA211采用集成在进气歧管的散热器水冷散热,大众的EA888、哈弗的1.5T通过前置的中冷器进行空冷散热。结论:自然吸气在进气过程中表现的“中规中矩”,而增压发动机通过不同的增压方式分别实现了进气效率的提升,从而增大了发动机动力。更适合家用的是哪款?
对于日常家用来说,推荐小排量涡轮增压发动机。本田的1.5T、大众的1.4T、哈弗的1.3T等这些发动机,都是不错的选择:充气效率:
(充气效率对发动机影响有多大?同排量发动机涡轮增压的动力较自然吸气能够提高25%左右)
三种进气形式一较高下——机械增压>涡轮增压>自然吸气。因为机械增压在发动机的整个工作过程都能够提供增压压力,线性无间断无延迟,响应快;涡轮增压只能在中高速状态下提供增压压力,在中小负荷效果不佳。价格费用:
三种进气形式一较高下——机械增压>涡轮增压>自然吸气。机械增压因为其构造和材质原因,造价较高,一般用于性能车、豪华车;自然吸气因其构造简单造价最低,涡轮增压价格略高于自然吸气。故障率(维护成本):
三种进气形式一较高下——涡轮增压>机械增压>自然吸气。涡轮增压因其结构复杂,工作特性,容易发生异响、漏水漏油等故障现象,另外保养时也需要使用全合成或者合成机油来为涡轮提供润滑,总的来说故障率、维护成本较高。结论:日常家用因为价格原因,机械增压不予考虑。具体选用可以根据自身需求,如果对动力、操纵、性能要求高的话选择涡轮增压,如果想要省心实用还是自然吸气。
5、听说楼兰是机械增压,请问各位,涡轮增压和机械增压有什么区别?
简单的说,涡轮增压爆发力大,但是需要达到一定的转速才能生效。机械增压相对比较柔和,随时随地都能发挥。
1、机械增压系统:这个装置安装在发动机上并由皮带与发动机曲轴相连接,从发动机输出轴获得动力来驱动增压器的转子旋转,从而将空气增压吹到进气岐道里。其优点是涡轮转速和发动机相同,因此没有滞后现象,动力输出非常流畅。但是由于装在发动机转动轴里面,因此还是消耗了部分动力,增压出来的效果并不高。
2、气波增压系统:利用高压废气的脉冲气波迫使空气压缩。这种系统增压性能好、加速性好但是整个装置比较笨重,不太适合安装在体积较小的轿车里面。
3、废气涡轮增压系统:这就是我们平时最常见的涡轮增压装置了,增压器与发动机无任何机械联系,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,废气排出速度与祸轮转速也同步增快,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,相应增加燃料量就可以增加发动机的输出功率。一般而言,加装废气涡轮增压器后的发动机功率及扭矩要增大20%—30%。但是废气涡轮增压器技术也有其必须注意的地方,那就是泵轮和涡轮由一根轴相连,也就是转子,发动机排出的废气驱动泵轮,泵轮带动涡轮旋转,涡轮转动后给进气系统增压。增压器安装在发动机的排气一侧,所以增压器的工作温度很高,而且增压器在工作时转子的转速非常高,可达到每分钟十几万转,如此高的转速和温度使得常见的机械滚针或滚珠轴承无法为转子工作,因此涡轮增压器普遍采用全浮动轴承,由机油来进行润滑,还有冷却液为增压器进行冷却。
4、复合增压系统:即废气涡轮增压和机械增压并用,机械增压有助于低转速时的扭力输出,但是高转速时功率输出有限;而废气涡轮增压在高转速时拥有强大的功率输出,但低转速时则力不从心。发动机的设计师们于是就设想把机械增压和涡轮增压结合在一起,来解决两种技术各自的不足,同时解决低速扭矩和高速功率输出的问题。这种装置在大功率柴油机上采用比较多,汽油机上采用双增压系统(复合增压系统)的车型还比较少,大众的1.4 TSI发动机(这款发动机兼顾了低速扭力输出和高速功率输出。在低转速时,由机械增压提供大部分的增压压力,在1 500rpm时,两个增压器同时提供增压压力。随着转速的提高,涡轮增压器能使发动机获得更大的功率,与此同时,机械增压器的增压压力逐渐降低。机械增压通过电磁离合器控制,它与水泵集合在一起。在转速超过3500rpm时,由涡轮增压器提供所有的增压压力,此时机械增压器在电磁离合器的作用下完全与发动机分离,防止消耗发动机功率)采用了了这一系统。其发动机输出功率大、燃油消耗率低、噪声小,只是结构太复杂,技术含量高,维修保养不容易,因此很难普及。
6、机械增压和涡轮增压有什么区别吗?