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简述自然吸气发动机不同增压方式的对比

来源:无敌汽车网 文:ModiAuto 图:网络 鸣谢:华创机械增压 审:R.P

2010-12-07

[导读] 由于各国对汽车尾气排放的要求越来越高,越来越多的小排量增压发动机被开发出来并装配到大部分车型上,同时增压技术也被越来越多的汽车厂商所重视。过去20年当中,涡轮增压技术被广泛的应用于柴油发动机上,但随着排放要求不断提高,柴油机尾气的颗粒问题仍然是现阶段柴油机排气和涡轮增压系统所难以解决的难题。

由于各国对汽车尾气排放的要求越来越高,越来越多的小排量增压发动机被开发出来并装配到大部分车型上,同时增压技术也被越来越多的汽车厂商所重视。过去20年当中,涡轮增压技术被广泛的应用于柴油发动机上,但随着排放要求不断提高,柴油机尾气的颗粒问题仍然是现阶段柴油机排气和涡轮增压系统所难以解决的难题。

同样,在汽油机的增压技术应用上,曾经很多车厂尝试给小排量发动机使用涡轮增压技术,但由于涡前的高温和燃烧室高温,并不能从本质上降低尾气排放,只能通过废气再循环和三元催化等技术来尽量弥补涡轮增压系统的缺陷,另外就是增压器和发动机设计完全是独立的两个部分或是两个公司,涡轮增压器和发动机使用气动连接,不能完全同步动作,所以涡轮增压器和发动机匹配也是比较头疼的问题。

对于汽车改装领域,现在大多数人认为给自然吸气发动机加装涡轮增压是提高动力的最好途径。由于现在涡轮增压器本体的成本较低,而且很多店家也较多的机会接触到改装涡轮增压系统,即大部分人比较容易接受涡轮增压的改造。而且加装涡轮增压系统之后,相对于原车的动力来说提升确实很明显,所以很多车主也就比较乐意为自己的车安装这么一套“系统”。 由于市面上流通的涡轮增压器质量层次不齐,有日本的,美国的大品牌,也有台湾的一些小厂牌,还有国产的一些仿造品和“自主品牌”。套件的价格也有很大的差别,从3、5万到万元以内,车主在产品的选择上也很挠头。而且各个店家施工手法和技术能力也是各有千秋,所以很多车主在套件售后的问题上有很大的疑虑,到底装完之后车子能用多久,到底装完之后对发动机有什么损伤,到底安装的产品是什么品质,别说车主了,即便是很多店家自己都搞不清楚。

图:机械增压采用发动机皮带轮带动叶轮工作,而涡轮增压采用发动机废气带动叶轮工作。上图为澳洲SPRINTEX机械增压组件的透视图。

图:涡轮增压器本体的成本较低,但机械增压能在发动机启动时当推动凸轮轴转动的时候同时启动。

如果要探讨自然吸气发动机加装涡轮增压系统的利弊,那么就要从发动机的设计角度去进行剖析涡轮增压发动机和自然吸气发动机到底有哪些区别。这里面涉及到的专业知识比较多,我只能理解一些皮毛,就没办法剖析更深层次的东西了。简单来说主要有以下几个区别。大部分人最容易理解的就是发动机部件的材质,比如活塞活塞环连杆汽缸臂,气门等。涡轮增压对发动机内部机件的要求要远高于普通的自然吸气发动机,活塞,活塞环,连杆,轴瓦和排气气门要比自然吸气发动机的工作温度更高,连杆和活塞所要承受大压力大很多。而排气气门的材质也是涡轮增压发动机和自然吸气发动机非常重要的区别之一,由于涡轮增压是安装在排气系统的一个增压装置,在增压器工作时,增压器和气门室之间始终有很高的排气压力来推动增压器叶轮转动,那么排气压力高所导致最直接的现象就是温度高,所以对排气气门的材质要求要比一般自然吸气发动机高得多。

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