关于涡轮增压器:让你感到不可思议的3个事实


在现代汽车工业中,涡轮增压器已成为提升发动机性能的关键技术之一。它通过压缩进气空气,增加了燃烧室内的氧气密度,从而提升了发动机的功率和扭矩。然而,这项技术背后隐藏着许多令人感到不可思议的事实。今天,汽车美容管理软件小编就来带大家了解涡轮增压器的3个不可思议的事实。


1、怠速时增压器也在高速转动

许多人误以为涡轮增压器只在发动机转速较高时工作,但实际上,一旦发动机启动,涡轮增压器就会随着转动。增压器的转速与其尺寸有关,尺寸较大的增压器转速较低,而尺寸较小的增压器,如一般家用车所用的,转速则较高,因此在怠速时,增压器的转速可高达两三千转。


因为增压器是被发动机废气推动而旋转起来的,所以只要发动机开始产生废气,增压器便会受到这股废气的推动而开始旋转。这就好比当你在汽车排气管口放一个小风车,发动机启动后尾气就如同风一样驱动风车旋一个原理。只不过当前转速相对低,废气能量还不足以让增压器达到足够的增压效果而已。   


2、涡轮增压器是被“炸”着转动的

这一表述是指发动机排气过程中产生的强大压力波推动涡轮增压器转动,而不是字面意义上的爆炸。排气过程中,混合气燃烧产生的高压废气以音速向排气歧管冲刺,产生冲击波推动涡轮叶片高速转动。


众所周知,当发动机工作时,汽缸内的可燃气体在燃烧后会发生急剧膨胀,正是这种膨胀力量驱使活塞沿移动,进而转化成动能输出。当活塞运行到下止点后,它会开始向上移动,进入排气冲程。许多人可能会认为,排气冲程就是靠活塞将废气推出去。但实际上,如果真的是这样,涡轮增压技术就难以实现,因为活塞的线速度极限是27米/秒。如果仅靠活塞推动废气,气流速度将非常有限,就像电风扇的风速一样,根本无法推动增压器。


然而,事实并非如此。发动机每个冲程的时间非常短暂,在排气冲程中,虽然混合气已经完成了燃烧,但残留的废气压力仍然非常高。当排气门打开时,这些高压废气会以音速迅速冲向排气歧管,产生强烈的冲击波,冲击着涡轮叶片。由于废气的能量十分充沛,同时增压器本身的转动阻力很小,因此增压器能够以非常高的速度转动。


值得一提的是,现在的家用车发动机大多采用小缸径大行程的设计,其中一个重要的原因就是为了通过长行程充分利用废气的能量,从而提高发动机的热效率。这样,废气不仅不会被浪费,反而成为了推动增压器旋转的强大动力,进一步提升了发动机的性能。


3、涡轮增压器的工作状态取决于动力需求而非转速

增压器的涡轮旁边设有一个精巧的废气旁通阀。在不需要增压的时候,这个旁通阀就会悄然打开,允许一部分废气绕开涡轮,直接从旁通阀中顺畅流过。这样的设计可以显著减少排气阻力,让发动机运行得更加顺畅。而当需要增压时,旁通阀会迅速关闭,此时废气就会集中力量驱动涡轮旋转。这样,增压器就能够提供足够的增压压力,为发动机注入更强劲的动力。涡轮旁通阀的存在使得增压器可以在不同需求下工作。


旁通阀的开启与关闭,其实完全取决于我们当前的动力需求。简单来说,当发动机在不增压的情况下就能满足我们的动力需求时,旁通阀就会选择打开,让部分废气绕开涡轮直接排出,降低排气阻力。而当我们需要更多的动力时,旁通阀则会关闭,使废气集中驱动涡轮旋转,从而进入增压状态,为发动机提供足够的动力。


想象一下,你在怠速时突然猛踩油门,发动机转速迅速攀升至3000转/分。但在这个转速下,发动机即便不增压也能轻松应对,那么此时旁通阀就会适时打开,增压器则选择不增压,以保持发动机的高效运转。


汽车美容管理软件写在最后:

这3个神奇的事实只是涡轮增压器众多奥秘中的一部分,这些事实揭示了涡轮增压器工作原理的复杂性和高效性,展现了其在现代汽车发动机技术中的重要地位。




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