家庭用車選擇渦輪增壓發動機還是自然吸氣發動機

家庭用車選擇渦輪增壓發動機還是自然吸氣發動機

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自然吸氣和渦輪增壓的區別

渦輪增壓發動機是在普通發動機的基礎上增加了在進排氣系統上增加了一套空氣壓縮系統。英文名稱:Turbo Boost,渦輪增壓發動機與自然吸氣發動機的工作原理基本相同,幾個氣缸先後燃燒,出氣同時再進氣,一直反覆下去。區別就在於混合氣是靠自然形成的壓力差進行吸氣,還是通過空氣壓縮系統也就是渦輪進行加壓在氣缸內完成做功的。

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為什麼同排量渦輪增壓發動機動力強?

渦輪增壓發動機是利用了廢氣推動葉增加發動機進氣量來實現更大的功率和扭矩。

為什麼提高進氣量會使發動機動力變強?這裡要引入一個概念:過量空氣係數。過量空氣係數指實際供給燃料燃燒的空氣量與理論空氣量之比。是反映燃料與空氣配合比的一個重要參數,常用符號“λ”表示。

過量空氣係數=0.4,稱為火焰傳播上限,混合氣太濃不能燃燒;

過量空氣係數=0.88,稱為功率混合氣,發動機功率最大;

過量空氣係數=1,稱為理論混合氣;

過量空氣係數=1.11,稱為經濟混合氣,油耗最小;

過量空氣係數=1.4,稱為火焰傳播下限,混合氣太稀不能燃燒。

由此看出,只要我們的發動機的過量空氣係數接近0.88,就會獲得發動機的最大功率。而增加了進氣量,則會提高過量空氣係數,從而達到提高發動機功率的效果。另外壓縮氣體的高流速有利於混合氣均勻混合,使發動機燃燒更充分,從而達到降低排放汙染的效果。

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發動機一定是渦輪增壓的好嗎?

這裡還要提出一個概念:轉動慣量。轉動慣量,是剛體繞軸轉動時慣性(迴轉物體保持其勻速圓周運動或靜止的特性)的量度,用字母I或J表示。在經典力學中,轉動慣量(又稱質量慣性矩,簡稱慣距)通常以I 或J表示,SI 單位為 kg·m²。加裝的渦輪同樣遵循轉動慣量原理,渦輪的尺寸越大,會帶來的額外的進氣也就越多,但是相對應的,渦輪的轉動慣性也就越大,這就是我們所說的渦輪遲滯現象。主要表現為發動機動力不夠線性,相同力度加油車輛的加速時快時慢。降低加速感受和乘坐感受。所以目前更多的廠家更願意選擇小慣量渦輪,降低渦輪起壓的發動機轉數,提升車輛的駕駛平順性。但是小慣量渦輪增加的進氣量有限,對於動力的提升也有限,對於動力的提升和發動機效率不如大慣量渦輪。

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對於小排量渦輪增壓發動機,很多的廠家都在使用小慣量渦輪,在保證行駛平順性的基礎上提升動力。但每部發動機的調校不同,起壓的轉數也不相同,而且轉動慣量帶來的渦輪遲滯是不可避免的,所以在實際駕駛感受上,加速會比同排量自然吸氣的發動機快,但是駕駛感受不一定比自然吸氣的好,尤其是低速行駛的情況下。

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關於油耗,大家從上文中的過量空氣係數可以看出,其實發動機的最大功率和最低油耗並不在一個點,也就是說從物理學角度講,純粹的動力強還更省油是不可能存在的。省油只是相對的,發動機動力強必然會消耗更多的燃油。當然渦輪增壓的優勢肯定是存在的,同排量更強的動力,更低的汙染物排放量,就這2項就足以讓大虎悠心動了。

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