03.07 汽車渦輪增壓通常是在什麼狀態下介入工作的?

小葉哥8189560958


專業的汽車知識,由專業的汽車平臺“汽車概況”回答,這裡只聊乾貨不瞎扯,歡迎大家關注!



對於渦輪增壓發動機,我們會看到發動機的最大扭矩參數,比如發動機最大扭矩轉速為1800-3500rpm!這個意思是發動機在超過1800rpm時達到最大扭矩,所有的渦輪增壓發動機,如果你超車加速,發動機轉速都要超過這個值,主要是為了充分利用渦輪增壓發動機最大扭矩區間,實現車輛快速加速!


但是不同的發動機最大扭矩轉速區間不一樣,有的渦輪增壓發動機標的可能是2000-4500rpm,這個個渦輪大小有關係,有的渦輪太大,慣量也就大,渦輪轉速提升時間會有延遲,反映到發動機上面,發動機動力也就會有延遲!一般的汽車,我們都一樣渦輪介入的越早越好,這樣不容易造成渦輪遲滯,即使在低轉速區間1000-1500rpm,發動機扭矩也很高!

但是渦輪介入到發揮出最大扭矩點是需要時間的,現在不同的渦輪介入轉速也不一樣,但渦輪介入也要在1000rpm以上,但是這時候渦輪轉速很低,很難發揮出渦輪的功能,實現快速增壓目的,如果進氣壓力低的情況,渦輪發動機動力也就相當於同等自吸發動機,所以你會看到渦輪增壓發動機在低轉速區間沒勁兒~



現在大部分車企都在做小排量渦輪增壓發動機,渦輪介入轉速只能越來越小,否則發動機再低速行駛時,動力不足,駕駛感不好!

“汽車概況”專業知識專業講解,歡迎大家持續關注!


汽車概況


人們經常提到這樣的名詞“渦輪介入”,比如說一臺發動機最大扭矩轉速為1700-4000,那麼很多人就會說渦輪在1700轉介入。其實這是錯誤的觀點。今天就來詳細分析一下這個問題。

假如現在有一輛渦輪增壓車,發動機最大扭矩轉速為1500-3500,我們就來看看從小油門起步到快速提速的過程中渦輪增壓器是怎樣運動的。



發動機啟動後進入怠速,這時候廢氣很少,不足以滿足增壓器正常工作,所以增壓器上的廢氣旁通閥打開讓廢氣從這裡直接進入排氣管中。這時候的發動機其實就是一個自然吸氣發動機。但是旁通閥就在渦輪葉片旁邊,所以即便旁通閥完全打開了也會有部分廢氣會推動渦輪葉片轉動。



假設車停在下坡路,這時候我們輕踩油門起步,因為發動機幾乎不需要出力就可以保證起步,ECU認為不需要增壓,因為增壓必然會帶來更大的噴油量,所以這時候渦輪旁通閥依然全部打開,還是相當於自吸。當我們繼續輕踩油門讓車速繼續提高,擋位不變,這時候發動機動力更大,但是汽車依然不需要這麼多動力,ECU還是會認為動力足夠,不需要增壓,所以這時候旁通閥繼續全開,哪怕你轉速都達到2000了ECU依然不打算讓渦輪工作。只是這時候廢氣量更大,渦輪可能自己轉的更快。



接下來就開始看看渦輪什麼時候工作了,假如我們把車停在平地,來一個地板油加速,當你把油門踩到底時汽車開始向前衝,這時候ECU知道是時候讓增壓器表演真正的技術了,立刻把旁通閥完全關閉,發動機從怠速開始勻速往上提升轉速,增壓器也隨著廢氣量的增加而加快旋轉。即使發動機轉速沒到1500轉渦輪增壓器也在給發動機提供增壓。



綜合以上內容可以得出這樣的結論:只要發動機在運行增壓器就會轉,只是轉速很低,形不成有效增壓壓力。當你不需要很多動力時增壓器也不參與工作,為的是節油。當你需要更多動力時ECU會根據動力需求去調節節氣門開度和廢氣旁通閥的開度給發動機不同的增壓值,以獲得需要的動力。



而平時一些人所謂的渦輪介入轉速其實是不嚴謹的,容易讓人們誤以為達到最大扭矩轉速時渦輪才工作,其實並非如此,你需要更多動力時哪怕轉速只有1000渦輪也會給你增壓的,只不過想要輸出最大扭矩必須有足夠的廢氣量保證增壓壓力,而最大扭矩轉速剛好能滿足這個廢氣量而已。總的來說你油門踏板的深度和速度決定了你的加速需求,而ECU會根據你的需求計算需要多少動力,然後控制節氣門和旁通閥開關來提供相應的增壓壓力從而使發動機輸出需要的動力。


愛車大家說


不存在渦輪介入、不介入的說法,實際上渦輪系統是否投入工作,主要看進歧歧管的壓力,進氣歧管壓力為正壓時,渦輪系統處於工作狀態、歧管壓力為負壓時(類似自然吸氣工況),渦輪系統處於非工作狀態,當然此時的渦輪葉片依然在保持運轉,但無法令歧管起正壓,所以此時的渦輪迴事個隨動裝置,雖然在轉,但等同於白轉。。。


非要形容渦輪增壓在什麼時候起正壓,簡單點水就是在於對動力的需求(發動機負荷),有動力需求,1000轉也可起正壓(延遲之類的另說,與歧管起壓兩碼事),比如地板油狀態下1000轉歧管就可能是正壓(具體也看什麼類型的渦輪),無動力需求,5000轉歧管也起不來正壓,比如空擋怠速地板油,即便把轉速踩到5000轉,歧管壓力還是負的;有條件的朋友可以給自己的渦輪車加一塊渦輪壓力錶,有些問題就能一目瞭然了。。。

關於渦輪增壓的誤區

如上圖所示,很多朋友把上圖的1800-5500轉速誤以為是渦輪的介入轉速(其實不叫介入而叫渦輪起正壓),實際上這個轉速區間所代表的只是地板油狀態下、當轉速處於1800-5500轉之間時,該渦輪增壓發動機可以輸出最大扭矩(而這個轉速區間就是渦輪增壓發動機的特性—扭矩輸出平原化),實際上渦輪起壓的轉速比這個要找的多,只不過這個轉速區間渦輪起壓為最大值(前提是地板油),這裡面要區分渦輪起壓與起壓最大值,渦輪起壓不一定就是最大值對吧?這個道理是很簡單的。。。
所以別再誤認為這個最大扭矩平原區間轉速是什麼介入轉速了,這個轉速區間謹代表在地板油時可以釋放最大扭矩,但非最大扭矩的時候渦輪還是可以起壓、所以真正的起壓轉速要比這個低,只不過非最大壓罷了;實際上現在渦輪增壓器的慣量都很小(買菜車用不著大慣量渦輪),所以起壓轉速很低,因為無需太多的廢氣去推動它,並不像幾十年前的突貫性渦輪那樣,需要憋幾千的轉速突然增壓(轉速低嚴重遲滯、轉速高打雞血),而現在的渦輪系統發動機啟動就旋轉、有需求就起正壓(進、排氣端旁通閥一關,歧管壓力就上來了,只不過就是壓力大、小的問題)。。。


渦輪起正壓的條件

上文已經提到,渦輪系統工作不看渦輪是否在轉,而是在於進氣歧管的壓力是否為正,決定渦輪是否起正壓的條件在於對扭矩的需求、油門的控制,並不是說到了多少轉、渦輪系統就非得起正壓,渦輪起壓並不一定都是好事,有動力需求、起正壓,可以更快的釋放動力;無動力需求,比如勻速行駛中,渦輪起正壓的後果就是進氣量大、噴油量多,造成油耗的大幅度提高,所以渦輪增壓系統只是在我們有需求的時候幫助動力的提升,無動力需求時它無需幫忙。。。


當我們開車時,突然想加速,那麼猛然深踩油門,即便瞬時轉速只有1000轉出頭,渦輪增壓器也會起正壓,當我們無動力需求,漫無目的緩踩油門拉轉速,即便把轉速拉到2000轉,渦輪依然不起正壓,因為系統判斷我們沒有對動力的需求,所以即便轉速很高,但進、排氣端旁通閥全開,進氣歧管也就無法形成壓力,而此時歧管壓力是負的!所以渦輪增壓系統是否起正壓,與轉速有關、也無關,重點在於對扭矩的需求,無扭矩需求轉速再高、渦輪系統也不會起正壓,就好比上文那個例子,空擋怠速拉5000轉,渦輪轉的飛快、但歧管壓力依然是負的。。。




當我們以114Km的車速勻速行駛的時候,對功率需求很低,拿我們的民用車來說,當車輛保持114Km勻速行駛時,對功率的需求只有20千瓦左右,所以這個時候僅靠發動機自然吸氣狀態足以維持勻速,所以這個時候就無需渦輪系統起正壓,還是那句話渦輪起正壓帶來動力的同時、也帶來油耗!如上圖所示,發動機轉速在4000轉左右,而壓力錶顯示歧管壓力依然為負壓(歧管壓力為負時,渦輪系統等同於未工作狀態),如果上面那幅圖看不清,可以通過下圖來對照,上圖指針位置在零以下,所以歧管壓力為負,這下好理解了吧?如果對扭矩無需求,即便轉速拉到4000轉,渦輪也依然不會起正壓,當然也要根據實發動機、實際車速來決定,有的車子重、動力小,維持114Km的時速可能都高負荷了,所以渦輪也有可能進入起正壓狀態,這個需要具體分析。。。




總而言之,渦輪增壓系統的起正壓(介入)的條件在於對扭矩的需求,比如我們需要動力進行加速、超車、爬坡的時候,渦輪起不起正壓與轉速有關、也無關,重點還是看是否對動力有需求,還是那句話對動力有需求,地板油一千轉起正壓;對動力無需求,地板油五千轉還是負壓(空檔怠速的時候),所以不必太刻意研究渦輪系統什麼時候起正壓,當你對動力有需求的時候,它一定會起正壓,即便發動機轉速很低。。。


非專業車評


嚴格來說渦輪增壓只要在車輛啟動中,就一直是在工作的,並沒有未工作之分,但是能否讓我們感受到它工作了那就另說了,為什麼渦輪一直工作但我們不一定能感覺到呢?這就要說一說它的工作原理了。高手勿進!


渦輪增壓可以說就是個空氣壓縮機,但不同之處在於驅動方式,空氣壓縮機一般需要電能,但在發動機上為了節能,更為了廢物利用,就用到了燃燒後產生的廢氣。讓廢氣衝擊帶動其中一個輪子,由於兩個輪子是同軸的,所以位於排廢氣側的輪子便與進氣側的輪子在同速度下轉動,以此來將進氣口的空氣快速壓進燃燒室,在排量不變的情況下,大大的增加了每次做功所需的燃料量。(車載電腦是根據進氣量來控制噴油的多少,空氣進的多就可理解為同樣工作下,燃料量增加,那功率輸出自然就高)




所以能夠壓縮進入多的空氣讓我們感受到功率提升就要看輪子的轉速,而輪子的轉速取決於廢氣衝擊力也就是廢氣量的多少,廢氣太少就感受不到渦輪增壓帶來的動力性能,而在低轉速下由於做功次數少故排放的廢氣也會跟著少,常常會讓我們沒有感覺到渦輪介入,但只要在2000轉左右其實就可以明顯感受到渦輪增壓的存在了,也就是能真實的感受到它在工作。


熊貓你在哪裡


現在帶渦輪增壓的車型是越來越多了,渦輪增壓發動機可以將排量做得非常小,而且還可以擁有更低的油耗,並且還極大降低了生產成本,所以很多車型都開始選擇渦輪增壓發動機。不過也有人問了,渦輪增壓通常在什麼狀態下介入工作的?筆者就在文中做個解答。

首先了解一下何為渦輪。渦輪本質上是一個空氣壓縮機,整個原理非常簡單,就是利用發動機產生的廢氣帶動渦輪驅動從而帶動另一側的渦輪旋轉,這樣的話氣缸內的壓力就有所增加,便可以提升燃燒的效率,所以同等排量下,渦輪增壓發動機可以比自然吸氣發動機產生更大的動力。所以自然吸氣發動機是“吸”進空氣,而渦輪增壓發動機則是“打進”空氣。

而在低速或者是怠速的情況下,渦輪增壓發動機“打進”的空氣還不夠發動機正常燃燒所需要的空氣,所以說這時候的渦輪增壓發動機就同自然吸氣發動機一樣,採用的是“吸”進空氣的方式,而不是“打進”空氣的方式,這就是渦輪增壓發動機不介入的時期。隨著發動機轉速的上升,這時候渦輪增壓器吸進的空氣就大於發動機正常燃燒所需要的空氣了,那麼發動機在同等轉速的條件下,就可以燃燒得更加充分,這時候就是“渦輪介入期”了。同時這時候進氣管內由吸氣變成打氣,由負壓變成正壓的時候,也就是大家所熟悉的“渦輪遲滯”。同時需要注意的是,不同的渦輪增壓發動機介入工作的轉速也是不同的,有些是1000rpm,有些則是2000rpm。

渦輪增壓發動機確實有著自己獨特的優勢,而當渦輪介入之後,駕駛者也可以感受到更為強勁的動力輸出。


愛車精選網


渦輪增壓實際上沒有所謂的“介入點” 沒有所謂的啟動和關閉 渦輪是連續線性的參與發動機工況的,在專業內,常說介入是指“有效壓氣”,即此時渦輪增壓發動機的整體工況達到一定程度了 對於家用車而言,一般來說發動機轉速1500~2000的時候,整體效率遠超同排量自吸,有明顯“低速高扭”工作特徵了,於是稱為“介入”,此時單獨渦輪而言,轉速一般來說已經達到設計最大,洩壓閥打開,渦輪轉速不再增加 —— 所以渦輪增壓發動機的輸出曲線頂端是一條平平的直線,不像自吸是一個彎曲曲線 近年來有些廠商偷換概念(或者說其實用了正確的概念),宣傳自己的發動機1000轉渦輪就介入了。。。。。。這其實是指發動機1000轉的時候渦輪轉速已經可以有“增壓效果”,實際上之前那些所謂的“2000轉最大扭矩”的車,1000轉的時候渦輪也是介入且有壓氣的


汽車電器與維修


我們都知道現在汽車的發動機有兩種,渦輪增壓的發動機和自然吸氣的發動機,自然吸氣的發動機以前是主流,但是越來越被渦輪增壓的發動機進行替代,隨著節能減排大環境的影響,渦輪增壓的發動機也成為了主流,因為在同等排量下可以爆發更大的勇氣,開起來動力更強。

不過相比於自然吸氣現行的動力輸出,渦輪增壓的發動機,它有渦輪遲滯的現象,也就是我們開著加速或者是行駛的時候有不順暢的動力感覺,這就是因為渦輪增壓的發動機它並不是一直都是介入的,而是在一定的轉速情況下渦輪增壓器才進行工作。

這裡我們首先了解一下渦輪增壓發動機的原理,渦輪增壓的發動機就是在發動機的末尾處增加一處渦輪增壓器,這個渦輪增壓器它是什麼作用呢?就是靠我們發動機排出來的廢氣來推動這個渦輪增壓器的工作,然後導致更多的空氣進入我們的發動機,更完全的燃燒,產生更充沛的動力。

一般我們的發動機渦輪介入的時候,至少要達到1000或者1500轉以上才會進入介入,當你的轉速下降的這個轉速以下的時候,渦輪是不再介入的,或者是說它達不到工作要求,也就出現零點幾秒的遲滯現象,也就是我們出現渦輪遲滯的現象。

我們上面說的渦輪增壓的發動機的渦輪增壓器,可以理解為是串聯的一個進氣歧管的鼓風機,這個鼓風機並不是一直都是在工作的或者可以理解為它工作的強度不夠,發動機只要是工作,我們的尾氣就會推動渦輪運轉,但是隻有當發動機處於一定的轉速之後,它壓縮的空氣效果才更好,這個時候才有明顯的作用,之後他並沒有太大的作用,也就是我們說我們沒有介入。

渦輪增壓的發動機,它的介入轉速和自己發動機的基礎排量,氣缸的最大壓力和動力需求以及渦輪的慣性等等有很大的關係,不同的汽車它是不一樣的,但是一般至少都在1000~1500噸以上。

CMC車友會,悅之心、悅之行,交友、自駕、攝影、越野、漂移,活出精彩,中國汽車俱樂部旗下組織!歡迎加入CMC車友會大家庭!


分享到:


相關文章: