帶你認(rèn)識(shí)增壓發(fā)動(dòng)機(jī)(1):增壓器的由來
[太平洋汽車網(wǎng) 導(dǎo)購頻道]關(guān)心汽車技術(shù)的朋友都知道,增壓發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)毫無疑問地成為了各大廠商研發(fā)的重點(diǎn)技術(shù),在未來一段時(shí)間內(nèi)將主導(dǎo)發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)的方向。對(duì)于增壓發(fā)動(dòng)機(jī),群眾的觀點(diǎn)還是很對(duì)立的,支持和反對(duì)的理由都很多。為此,我們將會(huì)推出一個(gè)系列文章,詳細(xì)介紹增壓發(fā)動(dòng)機(jī)。(本系列主要針對(duì)汽油發(fā)動(dòng)機(jī),柴油發(fā)動(dòng)機(jī)采用增壓技術(shù)是最常見不過的)
自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)從來都沒有吃飽過
大家都知道F1比賽是全球最高規(guī)格的賽事,目前使用的是2.4升V8自然吸氣引擎。不過其實(shí)早在1977年,雷諾車隊(duì)就引入了渦輪增壓引擎,F(xiàn)1從此出現(xiàn)了渦輪增壓式與自然進(jìn)氣式發(fā)動(dòng)機(jī)并存爭霸的局面,后因渦輪增壓馬力太大,被國際汽聯(lián)在1989年停用,以自然吸氣引擎取代。以上例子就是最對(duì)增壓發(fā)動(dòng)機(jī)最直接的理解,其作用就是增加馬力。
F1的技術(shù)永遠(yuǎn)都是代表著汽車工業(yè)未來的發(fā)展方向
其實(shí)增壓不僅僅存在于我們的汽車發(fā)動(dòng)機(jī),在航空發(fā)動(dòng)機(jī)中,增壓更為重要。因?yàn)轱w機(jī)在高空飛行的時(shí)候,空氣稀薄,發(fā)動(dòng)機(jī)吸入的空氣量不足以產(chǎn)生足夠的功率,因此在很多古老的活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的飛機(jī)上也會(huì)裝有增壓器。航空發(fā)動(dòng)機(jī)的增壓器早在一戰(zhàn)期間就應(yīng)用于飛機(jī)上,當(dāng)時(shí)采用的是機(jī)械式增壓器,這使得當(dāng)時(shí)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)能夠盡可能的輕量化。
現(xiàn)代我們最常見的大型噴氣飛機(jī)就更不用說了,增壓器是必須的。以噴氣客機(jī)使用的渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)為例,巨大的進(jìn)口風(fēng)扇里面就是壓氣機(jī)(相當(dāng)于增壓器)?諝饨(jīng)過層層壓縮,最終被送到燃燒室的空氣壓力和密度極大,從而在燃燒后爆發(fā)出巨大的能量。
或許有網(wǎng)友已經(jīng)開始坐不住了,我們在談汽車,你跟我提飛機(jī)干嘛?其實(shí)這兩者是很相似的。飛機(jī)需要增壓是因?yàn)槌圆伙,汽車發(fā)動(dòng)機(jī)需要增壓同樣是因?yàn)槌圆伙枴N覀冎榔嚢l(fā)動(dòng)機(jī)需要將空氣吸到氣缸里面,壓縮后燃燒,但問題是發(fā)動(dòng)機(jī)真能吸滿一氣缸的新鮮空氣嗎?事實(shí)上是不可能的。
首先是空氣濾清器的阻力。發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣濾清器就好比我們戴上一個(gè)口罩,呼吸的時(shí)候自然難受了不少,吸入的空氣自然也沒有那么多了。此外就是油門。所謂的油門就是橫在進(jìn)氣管的一塊板,這塊板被稱為“節(jié)氣門”板張開的角度越大,允許通過的空氣就越多。不過由于這塊“板”本身就占據(jù)了進(jìn)氣管的一定面積,因此即使開度再大也有不少損失。所有這些因素加起來導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)能夠吸入空氣的實(shí)際比例只有氣缸實(shí)際容量的7-8成,也就是說自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)一直都沒有吃飽。
汽油機(jī)對(duì)油門的控制是通過“節(jié)氣門”控制進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣量,從而控制發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出的。由于這個(gè)“節(jié)氣門”增加了進(jìn)氣阻力而且產(chǎn)生了負(fù)壓,讓發(fā)動(dòng)機(jī)始終不能吸飽氧氣,同時(shí)還因?yàn)槲鼩庾枇Χ牧艘徊糠止β省?/p>
因?yàn)樽匀晃鼩獍l(fā)動(dòng)機(jī)一直不能吃飽,所以增壓也就很自然地被工程師想到用來挖掘發(fā)動(dòng)機(jī)的潛力。從這個(gè)角度上來說,增壓并不是硬往氣缸里塞空氣,只不過是幫助發(fā)動(dòng)機(jī)充分發(fā)揮其能力而已。
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