為什麼不能把1.5T或者2.0T的發動機配雙渦輪增壓?

洋洋162188788

朱博士回答:汽油機採用雙渦輪增壓的太少,有采用機械增壓和渦輪增壓組成的兩級增壓的,主要是改善低速響應性和提速扭矩。柴油機採用雙渦輪增壓的多。主要是因為汽油機的增壓比不能太高,增壓比在2.0以下,一級渦輪增壓就夠用。

汽油機增壓比不能太高的原因

1、爆震的限制

汽油機的增壓比一般都在2.0以下,就是最大進氣壓力可以提高到2個大氣壓;柴油機的增壓比一般都在2.0以上。

汽油機增壓壓力提高,壓縮上止點時的壓力、溫度都升高,爆震傾向性增大。為了防止爆震的發生,減小壓縮比,減小點火提前角等措施,又會使指示熱效率下降。

所以,汽油機選用一個適中的增壓比就可以了。

2、汽油機的熱負荷增加

汽油機採用均質當量混合氣燃燒,增壓壓力高,進入缸內的氣量增加,升功率提高,熱負荷加大。

汽油機稀薄燃燒技術的應用,應該可以進一步提高增壓壓力。


朱博士白話發動機

所謂雙渦輪有兩大類,第一類是那種二級渦輪增壓技術,也就是在廢氣渦輪增壓機前面,再安裝一個電動增壓器,那些大功率低轉速柴油機都會用這種方法,不過這兩個增壓機都是廢氣渦輪增壓機,你說的應該是汽油機。

那麼就按照汽油機思路告訴你個人見解,我們知道廢氣渦輪增壓器,它的動力來自於排氣管產生的氣流帶動廢氣渦輪葉片,這個葉片被固定在一根軸上面,然後在這跟軸的另一段也安裝一個進氣渦輪,以實現增壓器的轉速同步,同時降低製造工藝難度,構造簡單。故障率低,維修也方便。既然知道了這個原理,就知道,我們猛踩油門的時候,發動機轉速有一個提升過程,也就是轉速響應過程,這種情況會導致在提速的時候,發動機排氣管沒有足夠的廢氣氣壓推動廢氣葉輪高速旋轉,達到讓進氣量在短時間內能夠迅速加大進氣量,再配合發動機燃燒室的供油量,雖然主流電噴發動機都設計了最佳的噴射油量,但是瞬間提速,仍然會有多餘的氣缸油量在裡面,這種致命的延遲讓廢氣渦輪增壓器想做到理想瞬態響應,是不太可能造成的任務,或者說就不可能,那麼,要想克服這種缺點唯一的辦法就是在廢氣渦輪增壓器的上面再安裝一個電動增壓器,由於電機提速非常迅速,能夠在發動機提速的過程中,起到更好的介入效果,等到發動機提速穩定,電動增壓器停止工作,廢氣增壓器正常工作,在進氣通道設計好旁通,介入管道就行了。理論和實際上都是可行的,但是並列或者串列雙增壓會加大生產成本,而且民用化意義也不是很大。不過高級汽車裡面基本上會採用這種設計。

第二種,也是比較另類的設計,就是相同排量的發動機,例如,4缸1.5-2.0升,我們知道一共有四個氣缸,也就是四個活塞,如果把活塞直徑減半,就可以做成8缸V型發動機,然後每一排氣缸就要一根進氣管,一共有兩根。這樣就能在每一根進氣管上面安裝一個增壓器,也就是安裝兩個,問題來了,這種設計提速是非常恐怖的,萬一壞了其中一個增壓器,你的車就會變成牛車,同時,耗油量在高轉速狀態也是非常可觀的,而且設計,生產發動機的成本會顯著提高,還要重新設計更小的配套增壓器,這就是一個龐大的工程,民用普及的實用性很差。

我想,這就是全部原因吧。

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