机械增压器由发动机驱动,直接消耗发动机的功率。而同等排量的发动机,柴油机功率比汽油机低得多,再用机械增压分走一部分功率就得不偿失了。2、机械增压需要转速
机械增压器本质上就是一个由发动机驱动的空气压缩机,发动机转速越高其增压压力越大。而柴油机转速普遍偏低,像一些商用车的柴油机最佳效率区间往往都在2000转左右,机械增压器低转速下可能无法提供足够的增压压力。3、柴油机适合涡轮增压
柴油机进气系统没有节流装置,靠调节喷油量控制输出功率,所以在每个转速下柴油机的气缸里都可以吸入足够多的空气。因此柴油机废气量更大,使用涡轮增压自然更划算。
为什么柴油机几乎不用机增?
机增就是“机械增压”。最主要的原因是柴油发动机采用压燃的方式,因而排出的废气压力大,气量也大,就很容易驱动涡轮叶片,就可以很容易达到很高的增压值,增强发动机动力。而“机械增压”不但用不到柴油机排出的废气,而且还需要发动机曲轴带动工作,会消耗发动机一定能量。所以,“机械增压”的工作原理并不符合柴油发动机的特性,事半功倍的“涡轮增压”被广泛地运用在柴油发动机上。
首先我们简单的来了解下,涡轮增压和机械增压两种不同增压方式的工作原理。
涡轮增压:涡轮增压器主要由泵轮和涡轮组成,由一根转子轴相连,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。
机械增压:机械增压器结构最大的特点就是需要连接发动机曲轴,发动机带动其工作。所以“机械增压”会消耗发动机的一部分能量,发动机转速越高“机械增压”消耗的能量越多,这就导致机械增压发动机在高转速时效率会下降。
“机械增压”的好处在于,只要发动机有个很低的转速,就可以驱动增压器工作;而“涡轮增压”需要发动机比较高的转速,涡轮才能被足够多的废气推动,开始工作。这样,使用“机械增压”的车辆,动力响应更快发力更早,没有迟滞。
所以机械增压发动机主要应用在要求动力响应快,加速平顺,注重驾驶感受的汽油乘用车上,汽油机压缩比不高,排气压力小,所以机械增压的优势可以体现出来。高压缩比,排气压力大的柴油车更适合用“涡轮增压”。
需要进气压力越高,机械增压消耗的动力就越多,导致和同等功率的涡轮增压柴油机相比油耗会高很多,所以非常注重燃油经济性的柴油车几乎不用机械增压。
为什么柴油机几乎不用涡轮增压
我们都知道发动机增压主要有两种形式,一种是涡轮增压,另一种是机械增压。但实际上,最常见的是涡轮增压。偶尔,一些高端汽油发动机使用增压发动机。但是柴油发动机很少增压。其实这主要是由发动机的特性和增压方式决定的。1、机械增压消耗发动机功率
增压器由发动机驱动,直接消耗发动机的动力。同样排量的发动机,柴油发动机的功率要比汽油发动机低很多,用机械增压来分一部分功率是不值得的。
2、机械增压需要转速
增压器本质上是由发动机驱动的空气体压缩机。发动机转速越高,增压压力越大。然而,柴油发动机的速度通常较低。比如一些商用车柴油机的最佳效率区间往往在2000 rpm左右,增压器在低速时可能无法提供足够的增压压力。
3、柴油机适合涡轮增压
柴油机的进气系统没有节气门装置,通过调节喷油量来控制输出功率,因此在每个转速下都能将足够的空气体吸入柴油机气缸。所以柴油机的废气量比较大,采用涡轮增压自然更划算。
为什么柴油发动机很多都装配的是涡轮增压器而非机械增压?
柴油机涡轮增压使用废气而不是机械的原因是柴油机压缩比大、排出的废气压力高、废气推动涡轮增压增压器有力,同时相比机械增压器可以减少功率消耗;汽油机则没有这样的优势,所以机械增压一般用在汽油机上。
相对于机械增压器废气涡轮增压器的劣势也是显而易见的,那就是使用废气涡轮增压的发动机加速时有滞后性,当然,对于柴油机主要服务于商用车用户来说这不是问题也没有这方面的需求,废气涡轮增压相比机械增压的使用中的经济性、无损发动机功率,也是一个优势。
当然,如果与自然吸气柴油机相比较,废气涡轮增压器在柴油机上的优势不论从哪个方面来说都是自然吸气柴油机不可比拟的。
在二冲程柴油机上,使用的增压器只能是机械增压器而不能用废气涡轮增压器。涡轮增压这种技术已经不神秘和新颖了,柴油发动机压缩比通常在19,高的甚至超过20。究其原因是柴油具有比汽油更好的高爆性。也就是说柴油比汽油更加难以点燃,燃烧速度也比汽油慢很多,所以性质更加稳定。就需要更高的压缩比让柴油在高压的环境中被压燃。
其实要了解这个问题,只要了解了柴油和汽油两种燃料的特性后自然而然就能得出结论了,对于柴油发动机来说,无论是涡轮发动机还是自然吸风,它的压缩比都要比汽油发动机高很多。通常汽油发动机的压缩比大概是10左右,即使是FSI稀燃发动机其压缩比也只能接近11,而柴油发动机的压缩比通常在19,高的甚至超过20。究其原因是柴油具有比汽油更好的抗爆性。也就是说柴油比汽油更加难以点燃,燃烧速度也比汽油慢很多,所以性质更加稳定。
那么,就需要更高的压缩比让柴油在高压的环境中被压燃。另外,柴油发动机的供油方式也与汽油发动机有很大差别,汽油发动机的燃料往往被喷射到进气歧管当中的,也就是说吸入气缸内的已经是混合气了,如果此时气缸内温度压力过大就很容易让混合气提前燃烧;采用发动机往往都是高压喷射式的,对于TDI采用发动机来说,采用的是缸内直喷,所以活塞终了时才喷入燃料,再加上才有的抗爆性本身已经很好了,那么才有发动机的压缩比自然就比汽油发动机能够提高很多。
在温度的燃烧下,柴油发动机引入增压技术也就比汽油发动机容易得多了。压缩后的进气能进一步提高柴油发动机的工作效率,事实上在保时捷开发出VTG技术之前,这种可变翼的涡轮增压器就已经在柴油发动机上得到使用了。 所以,柴油发动机比汽油发动机更适合更容易接纳涡轮增压技术。
为什么柴油车都有涡轮增压而汽油车涡轮增压用的却很少呢?
你好涡轮增压器大都用在柴油发动机上,因为汽油和柴油的燃烧方式不一样,因此发动机采用涡轮增压器的形式也有所区别。1、汽油发动机不同于柴油发动机,它进入气缸的不是空气,而是汽油与空气的混合气,压力过大容易爆燃。因此,安装涡轮增压器必须要避免爆燃,强制性增压后,汽油机压缩和燃烧时的温度和压力都会增加,爆燃倾向增加。
2、另外,汽油机排气温度比柴油机高,而且不宜采用增大气门重叠角(进、气排门同时开启的时间)方式来加强排气的降温,降低压缩比又会造成燃烧不充分。
3、汽油机的转速比柴油机高,空气流量变化大,很容易造成涡轮增压器反应滞后。针对汽油机使用涡轮增压器出现的一系列问题,工程师有针对性地一一做了改进,使汽油机也能用上废气涡轮增压器。
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