卡车为什么很少有机械增压?

五菱汽车中国设计部行政总经理


大卡车基本上都是涡轮增压,反正我是没有见过使用机械增压的卡车。卡车为什么不用机械增压呢?这就要从增压本身说起了。

为什么要增压

我们都知道普通发动机都是靠活塞的吸力把空气吸进气缸的。这就存在两个问题,首先吸气也要费劲,其吸入的空气量有限。而增压就是在发动机进气端提供正压力,进气门打开时空气在压力作用下自动往气缸里跑。这样以来省去了吸气的劲,而且能往气缸里压入更多空气。空气多了就能多喷点油,而且活塞压缩起来压力更大,这样燃料燃烧时会产生更大的能量,动力就提升了。

机械增压

上图就是一个机械增压的发动机。机械增压器就像一个空气压缩机,由发动机通过皮带驱动。发动机一启动就能增压,不存在延迟。而且增压压力随着发动机转速提升而增加。不会有涡轮增压的突兀感。所以使用机械增压可以使小排量发动机开起来有大排量的感觉。

但是机械增压的缺点就是损耗发动机功率。特别是高转速下甚至会拖累发动机。而且机械增压器价格也比涡轮增压器贵点。毕竟增压器里面那组螺杆加工起来还是比较麻烦的,再加上体积也大,称斤卖都比涡轮增压器贵。

涡轮增压

涡轮增压就是在发动机上装个涡轮增压器,利用发动机废气驱动增压器来增压。涡轮增压在低转速时由于废气量少,涡轮转速低,无法提供足够的增压压力。因此需要在一定转速下增压器才能工作。而且发动机转速越高废气量越大,增压器增压压力也越大,动力就越好。

涡轮增压与机械增压的特点:

涡轮增压:废气量决定增压压力,废气越多增压效果越好。(我们普遍通常会说转速决定增压压力,主要是因为高转速下废气量增加,本质还是废气量决定增压压力)

机械增压:转速决定增压压力,转速越高增压效果越好。

正因为如此有些车会使用双增压。低转速时用机械增压提升平顺性。高转速时用涡轮增压提高最大功率。

知道了以上内容就不难判断卡车为什么不用机械增压了,主要有这几个原因:

1、卡车的柴油机转速太低

柴油机的特点是工作转速低,像一般牵引车的大马力柴油机额定转速也就1500-2000转左右。比如上图这个大货车,发动机2000转就到红线了。转速太低使用机械增压就没办法得到太大的增压压力。

2、卡车废气量足够

卡车发动机排量动辄数十升,而且柴油机压缩比大。所以别看柴油机转速不高,废气量可是足够大的。废气量只要管够那么涡轮增压器肯定会十分卖力地工作,增压压力就大了,动力提升效果就明显了。


爱车大家说


大柴油机,还需要用涡轮增压么~~~~


z道心z


无论是国内、国外的卡车只要载重量大,就必须要用涡轮的柴油机,几十吨、上百吨的货物不是随随便便就能拉动的。涡轮增压的特性就是低转速下扭矩大,车子更有劲!满载起步时低转速“歧管压力”大扭矩就大+大货的一大堆档位进行扭矩放大,只有这样的状态才能让满载的大货完成起步。若没有涡轮,单靠自然吸气根本拽不动,转速低没劲,要高转速1、2档又上不去,车子起步太困难了。

所以,我们平时所见到的大型卡车基本上都有涡轮,就算是小一些的皮卡,比如猛禽过去是5.7L,现在也变成双涡轮增压了,所以一般的大卡车都是用涡轮增压发动机的。

现在国内的卡车情况是:涡轮增压已成标配,现在听不到说卡车上的发动机还有不装涡轮增压的发动机。涡轮增压从兴起到普及,分几个车型及阶段。

增压发动机被推广和最后的广泛使用,功臣首推在二汽东风康明斯车上裝配的康明斯发动机,论发动机结构之精美和性能之优越,应该说是震撼性的,在当时来说,没有别的发动机能与康机抗衡和匹敌,优点是省油、动力强劲,动力连续性好,尤其走山区道路,动力不衰减,这也是为什么到现在为止,西部省份搞货运的人在选车时还是首选康明斯的原因,康明斯已深入人心。

跟风最快的要数济南重汽斯太尔车型,新千年初的时候,那时我国公路并不限超载,斯太尔是拉煤首选车型,那时的煤车称的上是巨无霸,那时的车发动机马力并不大,像斯太尔这种拉百十吨煤的车也就二百柒拾马力,我猜是为了有更强劲的动力,我印象当中斯太尔是第二个国产车里面用涡轮增压器的车,那时我猜估计就是潍柴发动机,因为它的增压器装在发动机的后面,有时在晚上都能看到它因发力而烧的通红一个火球。

解放车那时最先进的车143平头柴,刚开始并没有增压器,爬坡没力,尤其和康明斯一路走,会被康明斯摔很远,又费油,有的解放车车主就改装,但改装增压器的动力并不明显,解放车最先装出厂增压器的车是叫五吨王,但效果有限,真正让解放车配增压器的车型使解放车大放异彩的叫西北王,180马力,力大无穷,骨架硬,动力强,那时一辆厢长8米2的西北王单桥跑长途都净重装22吨,是真正的一款比康明斯车拉的多又走得快的车型,给解放增光不少,创品牌效应的功臣车型。

首先,国内的卡车,有全进口的,国外有,国内肯定有。汽车,没多少高、精、尖技术。一帮喷子骂国产车企没有什么自主技术之类的,仅涉及商业专利而已。其次,涡轮增压发动机技术,是上个世纪成熟应用的简单技术。针对汽车发动机而言,有利有弊。我国能生产涡轮增压发动机的厂家有好多,特别是柴油发动机,技术相当成熟,包括德国和意大利的,我们是付了专利费的。咱们用的拉链,还有女性用的文胸,专利都是人家的。有问题吗?火药,指南针虽然没有申请专利,当时外国人不也学着用吗?!没什么问题。文明,文化,包括科学技术,本来就是全人类的。封锁,保密,一是想卖好价钱;二是准备打仗,怕别人发展走到了前面。汽车,有一天没准也会装上涡扇发动机或者直燃发动机。涡扇发动机现在用于飞机,直燃发动机用于火箭。别忘了,那个涡轮增压技术,原本就是飞机发动机的技术。

在往后,不用说,纷纷效仿,又在各大车企竞争激烈的大环境下,直到现在使我国的柴油发动机也技术日新月异,与国际品牌有了竞争力,现在我国卡车用发动机已不是有没有增压器的阶段了,而是赶超世界一流,马力也是越造越大,使用承诺寿命也是百万公里级,而且符合国际环保排放要求,我相信不久的将来,我国也将打造出世界级的知名卡车品牌!


AUTO老司机


我来简单回答你 我只是一个卡车司机 主流卡车 11-13升排气量而言 常用转速区900-1500转 吹一个涡轮增压不在话下 效率足矣。反之机械增压呢 900-1500的转速区 不足以产生涡轮增压的功率 除非你做的够大 简单说低转速高功率 更适合涡轮增压。机械增压更适合高转速高功率 不知道您觉得回答满意吗


康125517268


不仅卡车-装备内燃式热机的汽车已极少有使用机械增压技术

内燃式热机正是俗称的汽车发动机,不过发动机的概念很宽泛,所有能把其他形态的能量转化为机械能(动能)的机器都叫做发动机,比如外燃机中的蒸汽轮机以及电动机都是发动机。之所以内燃机被定义为发动机,原因为使用这种发动机的汽车是主流的通勤与运输工具,其中涡轮增压发动机是内燃机技术的巅峰形态,本篇主要解析涡轮增压技术的特点。

Turbo涡轮增压器

涡轮增压器的本质是一台空气压缩机,其结构包括废气涡轮与进气涡轮。增压器运转的动力来自发动机的排气,四冲程的内燃机有【进压爆排】是个运行步骤,其中排气是最后一个环节,也是最重要的一个环节。

普通中小排量内燃机的排气压力可以非常的大,假设一台2.0T的涡轮增压在1800转稳定运转,在爆燃膨胀冲程中的废气压力可高达7bar左右,这种压力程度是什么概念呢?

  • 标准大气压的7倍左右

  • 标准汽车轮胎胎压的3倍左右

  • 潜水手表(200米标准)的3倍以上

  • 自由潜水极限的4倍左右

这就是内燃机运行中排气压力的概念,如果对上述示例没有概念的话,可尝试用一些填充物堵塞住发动机的排气管尾喉,此时原地加油门即使有1~2人全力顶住堵塞物也不一定能阻挡的住,可想而知内燃机的排气压力会有多大。

重点:Turbo利用排气压力实现富氧燃烧。在排气歧管引出一条管路,在管路中加装一台增压器,此时发动机只要点火则会产生排气压力,高压排气则能够驱动增压器的废气涡轮运转;有意思的是利用废气驱动属于“废物利用”,发动机没有产生多余的能耗,也就是说涡轮增压技术不会费油,但是能够大大提升扭矩。

废气涡轮与进气系统的叶轮为刚性连接同速旋转,使用低惯量涡轮则能够利用高压废气实现数万转的高转速,叶轮以同样转速运转则能够将进气系统中的常压(常规体积)的空气压缩成小体积。而空气体积表现并不会让空气中各种分子的数量减少,反而会因为压缩而增加;常压空气中的氧含量为20.9%,压缩后肯定会高于这一数值。

燃油的燃烧需要氧气的助燃,燃烧的本质是一种高温氧化还原反应;氧气可理解为催化剂,同时也可以理解为“兴奋剂”,因其浓度越高反应过程中分子运动的强度越大,推动活塞转化成为的扭矩也就越大了。

所以氧浓度直接决定了动力的强弱,涡轮增压技术通过发动机运行中必然产生的高压废气驱动涡轮,涡轮带动叶轮压缩空气,最终实现富氧燃烧的“高度亢奋”状态。整个流程没有增驾一点点多余的能耗,但却实现了没有涡轮增压的内燃机依靠扩大排量才能实现的大扭矩状态;以目前成熟的涡轮增压技术而言,普通的2.0T发动机已经能实现400N·m的大扭矩,而一些3.5~4.0升的自然吸气发动机也只是这一水平,油耗倍数级降低但性能却能够大大提升,这就是涡轮增压技术必然会风靡的原因。

Supercharger机械式增压器

在涡轮增压技术不够成熟之前的十余年前,涡轮增压技术曾经风靡过一段时间。其结构原理非常简单,利用一根皮带与发动机曲轴端连接,另一端自然是固定在机械增压器上;启动发动机后增压器随即开始运转,增压器叶轮转速会随着发动机转速的提升而同步提升,原理参考下图。

这种结构的增压器优点是技术门槛很低,连后市场都有破坏性改装的能力。缺点是会大大增加油耗,因为机械增压器的运转一定会消耗能量,与发动机曲轴固定则消耗的是发动机的功率;其状态就像汽车空调的压缩机,区别为压缩机可以通过A/C开关,但是机械增压器无法关闭。所以使用机械增压器的车辆,其综合路况平均油耗在推重比与传动系统概念相同的前提下,油耗会高出2L/100km左右,这种能耗与技术和节油减排背道而驰了。

同时机械增压器的转速很低,试想普通发动机的额定转速不过6000转左右,机械增压即使通过齿轮组放大转速又能有多快?很显然要比废气涡轮增压器低太多,转速低则增压压力小,压力小则进气氧浓度低,扭矩自然不会高。某自主品牌使用的3.0S-V6发动机的峰值扭矩不过450N·m左右,而主流的2.5T~2.7T六缸增压机的扭矩均可超过500N·m。

总结:S机械增压技术能耗高且增压效率低,T涡轮增压技术不增加能耗且效率高,这就是主流发动机都会采用Turbo技术的原因。




天和Auto


大货排量都在10升以上,这么大的排量废气涡轮增压器已经足够了,并且造价很低,换一个才2000左右,玩什么机械


雨竹清风22


卡车用的都是双级涡轮增压,比机械增压效率要高。


大嘴巴能侃


排量大,足够强大


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