技术解析:机械增压器被车企淘汰的原因

 新闻资讯     |      2020-03-20 20:28

技术解析:机械增压器被车企淘汰的原因

机械增压器流行于十余年前,在近十年的阶段中在逐渐边缘化,而且是从普通代步车到高端豪华汽车一层层的淘汰。这种增压器被淘汰的原因有三点,其中没有一点具备升级空间。


  • 增加油耗
  • 增压效果差
  • 维护成本高






想要理解机械增压器被淘汰的原因,分解上述三点即可。


1:机械增压器会增加耗油量,因为增压器的动力来自发动机曲轴,曲轴另一端的飞轮正是用以输出转矩。所以任何与曲轴连接并依靠曲轴转矩获取动力的机器,都会降低曲轴真正输出的动力;比如汽车空调的压缩机,在使用冷风时压缩机会消耗曲轴的扭矩,此时发动机的状态为主动提高转速,那么为什么要提高转速呢?


原因在于发动机的“怠速需求”,怠速是发动机以最低的喷油量与进气量混合燃烧,产生能够维持曲轴正常转动的扭矩,实现最爱斗牛下载发动机不熄火的“待工状态”。那么在压缩机通电介入运行时,压缩机本身消耗了扭矩,用以驱动曲轴正常转动的扭矩量不足则有可能导致熄火;想要维持不熄火则需要发动机提高转速(进气量与喷油量),以燃烧足够补偿被压缩机消耗的扭矩的燃油量实现正常的怠速运转。




汽车空调的压缩机压缩机的“雪种”,机械增压器压缩的是空气,两者功能不同但是原理相当——都与曲轴连接并消耗扭矩。但是机械增压器是通过皮带与曲轴刚性连接,其结构并不像压缩机一牛牛 游戏样可以电控切断连接;也就是说机械增压器在发动机启动后就会开始运转,同时也做到了“全时消耗”导致发动机转速的升高。汽车怠速时的耗油量并不低,小排量1.5左右的发动机一小时可消耗1.5L左右,2.0S的机械增压发动机能达到≥2L/1hour的高标准。机械增压器会大大提升车辆的耗油量。




2:机械增压器的增压效果很一般,原因在于增压器的动力来自发动机的曲轴。普通代步车的正常转速范围≤7000转,正常代步驾驶的转速区间在1000~5000转之间;低转速的曲轴即使通过可放大转速的增压器,其涡轮的峰值转速又能达到多高呢?而压缩空气需要的是涡轮达到非常高的转速,比如废气涡轮增压最高可超过10万转,转速的快慢决定了压缩空气氧含量的高低,氧含量决定了同样燃烧燃烧后产生的热值高低,区别会有多大呢?


  • 某3.0S(机械增压)发动机最大功率248kw,最大扭矩445N·m(3000~5000转)。
  • 某3.0T(涡轮增压)发动机最大功率320kw,最大扭矩520N·m(1800~5800转)。



真人麻将

相同排量使用不同类型的增压器,功率与扭矩的差异可以如此之大,而且最大扭矩的持续发力区间差异更大。废气涡轮增压可以在发动机很低的转速时,依靠高压排气实现涡轮的最高转速,增压压力也能达到最高标准;参考上述两台发动机的最大扭矩发力节点,在1800转时3.0T即可输出133马力,而3.0S在这一范围内的输出马力会低接近一半,这是性能的巨大差异。


3:机械增压器依靠皮带结构实现刚性连接,后期的维护换件成本与检测成本都要高一些。而废气涡轮增压是利用发动机运行中的排气驱动涡轮运转,结构里没有需要定期检测与更换的零部件,只要不出现概率性的故障则不用操心。其次废气涡轮增压器在怠速时并不运转,原因自然是没有刚性连接,同时怠速排气压力过低不会驱动涡轮开始增压;真正的增压介入转速往往在1000转左右(怠速800转)上下,这种设计能够让发动机的工况没有那么恶劣,减少的实际也是后期的维护成本。




总结:机械增压与涡轮增压对比基本都是缺点,涡轮增压可以在需要其运行时开始运行,而且同样是线性的增压;增压压力远大于机械增压器,扭矩的提升带来的是功率的提升或者油耗的下降。至此机械增压器不再有生存的空气,量产车中充其量有1‰的车还在用机械增压器;不过这种机器由于技术门槛低,对于想要提升性能的自吸动力汽车用户会是不错的改装选项,仅此而已了。





编辑:天和Auto-汽车科学岛


责编:天和MCN


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