汽車要跑得快,就必須要有強勁的動力。目前汽車的動力系統(tǒng)可粗分為自然進氣系統(tǒng)及增壓進氣系統(tǒng)兩大類。在歐洲跑車中,除了寶馬汽車公司依然堅持使用自然進氣發(fā)動機外,其他各汽車公司為了提升車輛的動力性能,紛紛采用增壓系統(tǒng),例如:奔馳跑車使用機械增壓系統(tǒng),紳寶汽車則為渦輪增壓的開山鼻祖。近年日系汽車也開始大量采用渦輪增壓技術(shù)。自然進氣系統(tǒng)沒有安裝任何形式的增壓器,只是利用活塞下行所產(chǎn)生的負(fù)壓來吸進混合氣。雖然自然進氣系統(tǒng)通過可變氣門正時系統(tǒng)能夠得到較大的馬力輸出,但動力的提升很有限。為了有效增加發(fā)動機的輸出功率,采用增壓系統(tǒng)可說是最有效的方式。最常見的發(fā)動機增壓系統(tǒng)有機械增壓與廢氣渦輪增壓兩種。
機械增壓
發(fā)動機以機械方式驅(qū)動機械增壓器進行增壓,稱為機械增壓。當(dāng)發(fā)動機采用機械增壓時,通常由發(fā)動機曲軸通過齒輪驅(qū)動增壓器。增壓器一般采用離心式或羅茨壓氣機,個別的采用螺桿式壓氣機。近年來,在國外也開始采用新型的機械渦旋式增壓器。因為驅(qū)動壓氣機消耗了發(fā)動機一定的輸出功率,所以機械增壓發(fā)動機的熱效率不一定得到改善,有時反而比非增壓內(nèi)燃機還低些。選擇增壓壓力時,首先要保證能達到所要求的平均有效壓力,其次要獲得盡可能低的燃油消耗率。擔(dān)這兩個要求對于機械增壓來說常常是相互矛盾的。如果追求平均有效壓力,則必然導(dǎo)致機械效率降低,燃油消耗率升高。因此,增壓壓力值的選取應(yīng)在功率和燃油消耗率兩者之間尋求最佳的妥協(xié)方案。機械增壓系統(tǒng)目前在歐洲車上用得較普遍。由于機械增壓的增壓機是在曲軸的帶動下持續(xù)地運轉(zhuǎn),因此不動產(chǎn)生像渦輪增壓的渦輪遲滯現(xiàn)象。機械增壓雖然只能提升約10%20%的動力輸出,但平順連續(xù)性是渦輪增壓發(fā)動機所不及的。
廢氣渦輪增壓
利用發(fā)動機廢氣能量驅(qū)動渦輪增壓器,稱為廢氣渦輪增壓(簡稱渦輪增壓),如圖所示是廢氣渦輪增壓系統(tǒng)。廢氣渦輪增壓的特點是在渦輪增壓器和發(fā)動機之間沒有機械連接。它們之間靠氣路相通。因為壓氣機消耗的功是渦輪從廢氣中回收的一部分能量,所以渦輪增壓發(fā)動機不僅可以增加發(fā)動機的功率,而且可以提高其熱效率,降低燃油消耗率。如果在轎車尾部看到Turbo或者T的標(biāo)識,即表明該車采用的發(fā)動機是渦輪增壓的。渦輪增壓器實際上是臺空氣壓縮機,它是利用發(fā)動機排出的廢氣慣性推動渦輪,渦輪又帶動同軸的葉輪壓縮由空氣濾清器管道送來的空氣,使空氣增壓后進入氣缸。當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速提高,廢氣排出速度與渦輪轉(zhuǎn)速也同步提高,葉輪就壓縮更多的空氣進入氣缸,空氣的壓力和密度增大可以燃燒更多的燃油,相應(yīng)增加油量和調(diào)整一下發(fā)動機的轉(zhuǎn)速,就可以增加發(fā)動機的輸出功率。
渦輪增壓器已經(jīng)普及到許多類型的汽車上,它彌補了一些自然吸氣式發(fā)動機的先天不足,使發(fā)動機在不改變排氣量的情況下可以提高輸出功率30%以上。因此許多汽車制造公司都采用這種增壓技術(shù)來改進發(fā)動機的輸出功率,藉以實現(xiàn)轎車的高性能化。
對增壓器和發(fā)動機進行理論計算,選擇合適的增壓器增壓度和發(fā)動機的一些參數(shù),鑒于增壓器的工作特點以及發(fā)動機最佳匹配的原則,確定合適的匹配參數(shù)。國內(nèi)的增壓器廠家也對增壓器的匹配有過一些研究,介紹了如何合理選用國產(chǎn)增壓器代替已損壞的進口增壓柴油機增壓器的方法,并給出了國內(nèi)生產(chǎn)的各種渦輪增壓器的技術(shù)參考。多種進口機械的增壓柴油機進行了國產(chǎn)增壓器的匹配試驗,,都取得了成功。
誤區(qū)一:隨意更換機油
在“喝”機油方面,渦輪增壓器確實比較“嬌氣”,除了量比普通自然吸氣發(fā)動機大一些外,對油品的要求也更高。因為渦輪增壓器的設(shè)計與自然吸氣發(fā)動機不同,其主轉(zhuǎn)軸采用浮動式設(shè)計,渦輪本體和主轉(zhuǎn)軸之間充滿了機油,整個主轉(zhuǎn)軸依靠潤滑油來散熱與潤滑,而劣質(zhì)機油的粘稠度較高,流動性較差,無法較好地發(fā)揮作用。建議車主在這方面增加一些投入,給車輛更換全合成機油。
誤區(qū)二:到目的地馬上熄火
在發(fā)動機長時間高負(fù)荷運轉(zhuǎn)后,車主在關(guān)閉發(fā)動機之前,一定要怠速運轉(zhuǎn)幾分鐘,讓機件能有效冷卻并得到潤滑。馬上熄火的用車行為會令車輛經(jīng)常處于高速空轉(zhuǎn)狀態(tài),其問題與突然加速一樣,都會傷害到車輛的軸承。
誤區(qū)三:一啟動就轟油門
能在短時間內(nèi)提高速度是渦輪增壓車的一大特點,但是這并非意味著車主可以粗魯?shù)貙Υ龕圮嚕瑢嶋H上,剛啟動后猛轟油門易損壞增壓器油封。渦輪增壓發(fā)動機的轉(zhuǎn)數(shù)很高,啟動車輛后,不能急踩加速踏板,應(yīng)先怠速運轉(zhuǎn)3—5分鐘,使機油泵有充足的時間把機油輸送到渦輪增壓器的各個部位,同時機油溫度慢慢上升后,流動性更好,此時提速才會“如魚得水”。