怎樣降低汽車渦輪增壓發動機最大扭矩轉速?

害蟲厲害


渦輪增壓器目前已經是廣為人知的發動機附屬配件之一,使用最為普遍的就是廢氣渦輪增壓器,它是通過利用發動機排出的廢氣驅動渦輪葉片轉動,在帶動空壓機正常工作後,為發動機提供更充足的進氣量,促使油氣混合氣體在燃燒室內更加充分的燃燒,從而可以提供比自然吸氣發動機高出30-40%的動力輸出。

渦輪增壓發動機雖然可以提供更好的動力,但它也存在一定的動力遲滯現象,而且由於工作環境會比較惡劣,也會給汽車帶來更高的排溫和震動,因此這類發動機對材質、油品和機油的要求都比較高,後期的維護保養成本也會相對偏高一些。



我們平時購買的帶T汽車,它的發動機輸出功率都是汽車廠商事先設定好的,那麼我們是否有技術可以降低渦輪增壓發動機的最大扭矩轉速呢?

渦輪增壓器本質上就是一個空氣壓縮機的性質,在不斷嚴格的排放標準,以及全球環境整治的大背景下,渦輪增壓發動機在低轉速下輸出更高的功率和扭矩,已經是各大車企的一個發展方向。特別是很多車企都開始採用低慣量的渦輪增壓器,在較低轉速時就提前獲取最大的空氣進氣量,再配合高壓油泵的噴油技術,比如缸內直噴等,以此達到在低轉速時就壓榨出發動機最大輸出動力的目的。


那麼我們除了用低慣量渦輪來讓發動機在低轉速情況下,提前達到較大動力輸出以外,還有其他方式可以降低峰值扭矩輸出時的轉速嗎?

發動機能獲取多大動力的關鍵因素,是看它在單位時間內能獲取多大的燃燒能量,換句話說就是看它能在單位時間能讓多少燃料進行何種程度的燃燒。如果想降低最大扭矩輸出是的轉速,除了利用低慣量渦輪增壓器的結構特點以外,我們也可以改變節氣門的提前角、進氣升程、開口角度,改變進氣歧管的構造,例如長度、表面平滑度、材質等方式來提高發動機的進氣效率。


渦輪增壓器在發動機啟動的時候,它就開始運轉,只是前期的轉速可能無法完全帶動壓縮機正常工作,在達到一定轉速壓縮機開始工作後,它會比自然吸氣額外提供更多的進氣量。但發動機在運轉時,達到最佳空燃比時可接受的進氣壓強畢竟是有限的。

而且我們行駛過程中突然收油時,節氣門會關閉,但被渦輪增壓器所帶來的高壓氣流卻會被節氣門位置,此時如果不洩壓,那這部分高壓氣流對節氣門或進氣管道的損害是比較大的。因此我們就需要對渦輪增壓器的進氣進行一定的控制,最簡單的方式就是安裝洩壓閥。


所以我們可以用增大進氣效率配合相應噴油量的技術,來快速提高發動機的輸出功率,但為了讓發動機不會因低轉速高扭矩的輸出方式而傷害,我們就可以控制洩壓閥的洩壓值,讓其在達到一個低轉速點時就讓扭矩輸出處於一個較為平穩的平臺範圍,這也就是我們所說的峰值扭矩轉速區間。

前面說了發動機的進氣調整,那麼我們再來說說影響發動機動力輸出的另外一個因素,能量轉換效率。

油氣混合物在燃燒室內燃燒時,除了會為發動機提供燃燒能量以外,它也存在著一定的能量損耗,那麼如何降低這部分燃燒能量的損耗,也在一定程度上讓發動機保持在較小噴油量和進氣量的狀態下,就獲得足夠的燃燒能量,這也可以降低渦輪增壓發動機在最大扭矩輸出時的轉速數值。


那麼在這方面所涉及到的技術就非常多了,比如近幾年非常流行的缸內直噴技術;大眾的分層燃燒技術;改變火花塞的點火提前角;改變排氣洩壓閥的洩壓值;頂置凸輪軸加多氣門技術;非連續可變和連續可變進氣管長度技術;可變正時氣門控制技術;均值燃燒技術;可變排量機油泵技術等等。這些技術在這裡就不做詳細講解了,否則這需要開好幾堂課才可以解釋清楚。

當然,影響渦輪增壓發動機工作效率的因素,除了發動機本身的結構和技術以外,一些附加裝置也會對其工作狀態帶來影響,比如散熱。發動機的散熱速度過快,燃燒室內的空氣溫度就會很快降低,壓強也會隨之減小,這就需要發動機用更多的進氣量和噴油量來維持自身的最佳工作溫度,這也會導致發動機的燃燒效率被降低。


綜上所述,以我們現在的汽車技術,完全是可以實現最大扭矩在低轉速時輸出,同時這也給很多愛好改裝的車主提供了比較大的改裝空間。但需要注意的是,雖然一些車型允許我們對它的性能進行提升,但改裝並不是簡單的換一個原廠配件這麼簡單,對於某些部件的改裝都是牽一髮而動全身的。


壹車熱評


降低渦輪增壓發動機低扭的方法有很多,不過,從發動機設計角度來看,不同的發動機定位不同,渦輪增壓發動機的最大扭矩轉速實際上和渦輪增壓器的正壓轉速有關。採用的渦輪增壓器也不同,渦輪增壓器的正壓轉速也不一樣,導致最大扭矩轉速也有明顯區別。總體來說有以下辦法:

1、採用小慣量渦輪

渦輪增壓器的最大扭矩表現和渦輪增壓器的渦輪慣量有關,早期普遍採用的是大慣量渦輪,渦輪葉片大且重,推動起來需要較多的尾氣,這就要求發動機的轉速相對較高,一般來說,基礎排量大的發動機通常採用大慣量渦輪,以作為動力的補充,比如2.0T的渦輪增壓發動機日常駕駛時2.0已經可以應付絕大多數的場合,沒必要降低渦輪增壓器的正壓轉速。因為一旦渦輪處於正壓時,其油耗也會呈現較高的狀態。也就是說這是一種設計取向。

實際上為了降低渦輪增壓器的正壓轉速也很簡單那就是採用小慣量渦輪,有用慣量小,比較容易被推動到較高的轉速,這樣,發動機的最大扭矩區間就會降低,缺點是由於小慣量渦輪的增壓值相對更小,增壓幅度小,對最大扭矩的增幅有限。

不過還有另另一種取向設計,比如大眾的2.0T EA888發動機的增壓轉速在1500轉就達到正壓轉速,這說明大眾想要用渦輪增壓在更多的時候參與運轉來提升性能。

2、採用缸內直噴技術

普通的電噴發動機採用汽缸負壓把混合氣吸入,吸入量有限,而缸內直噴發動機是通過高壓把燃油噴入燃燒室,理論上同一時間內可以噴射更多的燃油,這對於急加速或者大腳油門行駛需求來說可以提供足夠的燃油供應,自然可以提高扭矩輸出,此外,缸內直噴技術還可以在汽油霧化瞬間降低汽缸溫度,理論上可以降低爆震幾率,從而在較高的壓縮比的情況下燃燒,輸出更大的動力。

對於已經設計定型的發動機來說,一般用戶很難進行改進和調整。

最後來說說眾泰t700這款車的發動機,1.8T渦輪增壓發動機為安徽銅鑼生產,技術來自菲亞特 而2.0T發動機型號為4G63S4T,來自瀋陽三菱,發動機雖然參數較弱,但是穩定性還不錯,但是對於這款車我個人的看法不建議你購買,品控太差!


眾口說車


降低增壓發動機最大扭矩起始轉速不是不可以,畢竟發動機終究還是人設計製造的,人就可以在合理的範圍內隨意控制發動機的各項性能數據。但是這需要技術,想要降低最大扭矩起始轉速你要更換更小的渦輪增壓器,這樣在低轉速廢氣量就可以滿足發動機輸出最大扭矩的需求了。但你還要重新寫ECU的控制程序,包括各種工況下的空燃比、各種數據模型,這些東西真不是一般人能搞明白的,是工程師乾的活,普通車主肯定是沒辦法完成了。

而且汽車是商品,廠家之所以按照一定的性能指標去設計製造發動機肯定是綜合考慮了各種因素後做出的決定。發動機相關零部件的性能也是參照發動機設計數據去匹配的,高於這個數據可能無法保證壽命。況且廠家還要向國家報備並經過檢測合格備案後才能始生產銷售,所以說廠家不可能輕易改變一款車的發動機參數。

所以對一款量產車來說想要改變發動機最大扭矩起始轉速有兩個方法,一個是向廠家專門定製,廠家重新設計標定發動機,然後裝車向工信部申報檢驗,然後再賣給你。這前提是廠家願意幫你這個忙,而且檢驗費用可是天價。所以說這條路根本行不通。

另一個方法就是找改裝廠,但是這樣屬於違法,而且改裝完後實際使用體驗無法保證,發動機的穩定性、油耗、排放也無法保證。有可能你天天開啥事兒沒有,也有可能跑不了幾天發動機就報廢。

所以說買車時有些不喜歡的地方可以後期自行改變,但這是有限度的。比如你不喜歡原車的織物座椅,那可以花錢包個真皮座椅。不喜歡原車鹵素大燈可以花錢買更好的大燈。但是牽扯到發動機參數這類東西除非你是狂熱的玩家,否則普通家用車真是沒必要去這麼做。


愛車大家說


首先當前的技術是可以實現降低渦輪發動機的最大扭矩和轉速的。

傳統的發動機燃油控制是如圖2所示化油器,此時的燃燒控制主要靠化油器調節實現,其他的發動機機械部件都是固定設計的。所以發動機的最大轉速和扭矩是確定的,平時駕駛時通過化油器控制動力輸出即可。

現代的發動機控制系統如圖3所示,由電子燃油噴射系統和ECU控制。通過刷不同的發動機標定,同等排量的發動機可以有不同的動力指標。

一般而言,同等排量的發動機刷不同的標定,主要考慮傳動軸等設計強度以及油耗動力性能的權衡。


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