自然吸气发动机和涡轮增压发动机的区别

汽车的工作原理> 自然吸气发动机和涡轮增压发动机的区别

自从大规模引入小型发动机以来，这是一个优先考虑的话题。 所以这是一个写一篇文章来尝试澄清这个问题的机会，所以让我们来看看区分自然吸气发动机和涡轮增压发动机的所有元素。

另请阅读：涡轮增压器操作。

基本原理

由于并非所有人都是机械冠军，让我们快速了解一下自然吸气和增压发动机是什么。

首先，让我们澄清一下，这些术语首先是指进气量，因此我们不关心其余部分。 自然吸气发动机可以被认为是“标准”发动机，这意味着由于活塞的往复运动，它自然地呼吸外部空气，然后在这里充当抽吸泵。

增压发动机使用添加剂系统，将更多空气导入发动机。 因此，除了通过活塞运动吸入空气外，我们还借助压缩机吸入更多空气。 有两种类型：

• 发动机驱动能量=压缩机-增压器
• 废气控制 = 涡轮增压器。

涡轮发动机 = 更多动力

第一个观察结果：涡轮增压发动机可能更强大。 事实上，动力直接来自气缸内的燃烧，它越重要，气缸“运动”得越多，因此汽车的动力就越大。 与没有涡轮相比，使用涡轮增压器可以将更多的空气挤入气缸。 并且因为我们设法发送更多的氧化剂（空气，尤其是那里的一小部分氧气），我们可以发送更多的燃料。 因此，我们每个周期有更多的能量可以燃烧，所以我们有更多的能量。 “增压”这​​个词也很重要，我们实际上是用空气和燃料堵塞发动机，我们尽可能多地“填充”到气缸中。

458 Italia 拥有自然吸气的 4.5 马力和 570 马力。

488 GTB（替换）由可产生 4.0 马力的增压 100 发动机提供动力。 更多（因此，由 670）。 因此，我们拥有更小的发动机和更大的动力（两个涡轮，每排汽缸一个）。 每逢重大危机，制造商都会给我们带来他们的涡轮机。 这在过去确实发生过，将来它们有可能再次被抛弃（除非用电代替热），即使在“气候”背景下几乎没有机会。 政治 ”。

少空心涡轮发动机

自然吸气发动机在提高转速时吸入更多空气，因此其功率随转速增加，因为此时它消耗的空气和燃料最多。 涡轮发动机在低转速下可以有大量的空气和燃料，因为涡轮用“人造”空气填充气缸（空气因此被添加到气缸运动自然吸入的空气中）。 氧化剂越多，以低速输送的燃料就越多，从而导致能量过剩（这是一种合金化）。

但是请注意，发动机驱动的压缩机（曲轴驱动的增压器）即使在较低的转速下也允许发动机使用空气。 涡轮增压器由从排气管排出的空气提供动力，因此在非常低的转速下（排气流量不是很重要）无法很好地运行。

另请注意，涡轮增压器无法在所有速度下以相同的方式运行，涡轮机的“螺旋桨”无法根据风的强度（因此废气的速度和流量）以相同的方式运行。 结果，涡轮增压器在有限范围内发挥最佳作用，因此产生了对接踢效应。 那么我们有两种解决方案：改变鳍片斜度的可变几何涡轮增压器，或者双倍甚至三倍增压。 当我们有多个涡轮机时，一个负责低速（小流量，因此适应这些“风”的小型涡轮机），另一个负责高速（更一般地说，流量在这时更重要是合乎逻辑的点。那里）。 有了这个装置，我们就可以找到自然吸气发动机的线性加速度，但具有更多的捕捉力和明显的扭矩（当然是在等排量的情况下）。

消耗？ 这取决于 …

这把我们带到了一个相当重要和有争议的地方。 涡轮增压发动机耗油少吗？ 如果您查看制造商的数字，您可以说是。 然而，事实上，很多时候一切都很好，细微差别需要讨论。

制造商的消耗取决于 NEDC 循环，即汽车的特定使用方式：非常缓慢的加速和非常有限的平均速度。

在这种情况下，涡轮增压发动机处于领先地位，因为它们很少使用它......

事实上，缩小尺寸的涡轮发动机的主要优点是体积小。 从逻辑上讲，小型电机比大型电机消耗更少。

不幸的是，小型发动机的功率有限，因为它不能吸入大量空气，因此燃烧大量燃料（因为燃烧室很小）。 使用涡轮增压器的事实可以人为地增加其排量并恢复收缩期间损失的功率：我们可以引入超过腔室尺寸的空气，因为涡轮增压器发送压缩空气，压缩空气吸入空气。 更少的空间（它也由热交换器冷却以进一步减少体积）。 简而言之，我们可以销售超过 1.0bhp 的 100s，而如果没有涡轮增压，它们将被限制在 XNUMX 左右，因此它们不能在很多汽车上销售。

作为 NEDC 认证的一部分，我们在低速下使用汽车（在转速下缓慢低加速），因此我们最终得到了一个安静运行的小型发动机，在这种情况下它不会消耗太多。 如果我以低且相似的转速并排运行 1.5 升和 3.0 升发动机，那么 3.0 合乎逻辑地会消耗更多。

因此，在低转速下，涡轮增压发动机将像自然吸气一样运行，因为它不会使用涡轮增压（废气太弱而无法恢复）。

正是在那里，涡轮发动机欺骗了他们的世界，与大气发动机相比，它们在低速时消耗很少，因为平均而言它们更少（更少=更少的消耗，我再说一遍，我知道）。

然而，在实际使用中，有时会适得其反！ 事实上，当爬塔时（所以当我们使用动力而不是 NEDC 循环时），涡轮增压器启动，然后开始将非常大的空气流注入发动机。 不幸的是，空气越多，就越需要通过发送燃料来补偿，这实际上会导致流量爆炸。

所以让我们回顾一下：制造商已经减小了电机的尺寸，以更好地处理 NEDC 循环，从而降低消耗值。 然而，为了提供与“老式大发动机”相同水平的动力，他们增加了涡轮增压器（或增压器）。 在循环过程中，涡轮增压器运行很少，甚至由于废气的膨胀而带来一点额外的能量（废气比进入发动机的混合物占据更多的空间，这种膨胀是由涡轮驱动的），这导致要低耗，因为发动机小，我提醒你（如果我们比较两个相同体积的有涡轮增压和没有涡轮增压，那么涡轮增压的消耗更合乎逻辑）。 事实上，人们使用了汽车的所有动力，因此使涡轮增压器更加努力地工作。 发动机是用空气泵送的，因此它也必须“装载”汽油：消耗量急剧上升，即使是小型发动机......

就我而言，我有时会担心地注意到你们中的许多人对小型汽油发动机（著名的 1.0、1.2、1.4 等）的实际消耗量非常不满。 当许多人从柴油机返回时，冲击变得更加重要。 有些人甚至马上卖掉他们的汽车......所以购买小型汽油发动机时要小心，它们并不总是能产生奇迹。

音质差？

有了涡轮发动机，排气系统就更难了……事实上，除了催化剂和微粒过滤器，我们现在还有一个涡轮，它由废气产生的流动提供动力。 所有这一切都意味着我们仍在添加一些阻挡线路的东西，所以我们听到的噪音要少一些。 此外，转速较低，因此发动机的尖叫声可能较小。

F1 是现有最好的例子，观众的享受已经大大减少（引擎声音是主要成分之一，就我而言，我非常想念自然吸气的 V8 发动机！）。

在这里我们可以清楚地看到涡轮在排气层面有点受阻......（右侧歧管和左侧涡轮）

法拉利 / V8 ATMO VS V8 TURBO！ 选一个！

Spotter（GE Supercars）为您做了比较。 但是请注意，这种差异在其他汽车（尤其是 F1）上更为明显，因为法拉利仍然确保涡轮增压器尽可能少地惩罚批准，迫使工程师做一些认真的工作。 无论如何，我们在 9000 GTB 上有 458 rpm 和 8200 rpm（也知道在相同速度下 488 的噪音更小）。

涡轮增压低速？

是的，有两个涡轮收集废气流并将压缩空气发送到发动机，这里有一个限制：我们不能让它们都旋转得太快，然后我们在废气输出水平上也会有阻力，而我们没有有一个自然吸气发动机。（涡轮干扰）。 但是请注意，向发动机输送压缩空气的涡轮是通过旁通阀的旁通阀进行电子控制的，因此我们可以限制压缩空气向发动机的流动（这是发生的部分情况）。 进入锁定模式，旁通阀会将所有压力释放到空气而不是发动机。

因此，这一切都与我们在上一段中看到的很接近。

大惯性？

部分出于同样的原因，我们得到了惯性更大的电机。 它还降低了愉悦感和运动感。 涡轮机影响进入（吸入）和排出（排出）空气的流动，因此会导致与后者加速和减速速度相关的一些惯性。 但是，请注意引擎架构对这种行为也有很大影响（引擎处于 V 位置、平面、直列等）。

结果，当你停下来加油时，发动机加速（我说的是速度）并减速一点......甚至汽油也开始表现得像柴油发动机一样，通常涡轮增压超过很长时间（例如M4或Giulia Quadrifoglio，这些只是其中的几个。488 GTB正在努力，但也不是完美的）。

如果这在每个人的汽车中都不是那么严重，那么在超级跑车中 - 200 欧元 - 更多！ 大气中的旧元素在未来几年应该会流行起来。

排气声阿尔法罗密欧 Giulia Quadrifoglio Verde QV Carabinieri | 警察超级跑车

20秒会合听到马达的惯性太软了吧？

反应较慢

另一个结果是发动机响应不那么令人印象深刻。 法拉利还竭尽全力向潜在客户证明，尽管 488 GTB 采用涡轮增压，但已采取一切措施降低发动机响应速度。

不那么高尚？

不是真的......增压器如何使发动机不那么高贵？ 如果很多人不这么认为，就我而言，我认为这没有意义，但也许我错了。 另一方面，它可以使他的吸引力降低，这是另一回事。

可靠性：半桅上的涡轮增压

这是愚蠢而恶心的逻辑。 发动机中的零件越多，损坏的风险就越大......在这里我们被毁了，因为涡轮增压器既是敏感部件（脆弱的翅片和必须润滑的轴承）又是一个受到巨大限制的部件（每分钟数十万转！）...

此外，它可能会因加速而导致柴油发动机熄火：它在润滑轴承的水平面上流动，这种油被吸入发动机并在后者中燃烧。 而且由于柴油发动机没有受控点火，发动机不能关闭！ 你所要做的就是看着他的车死得太高，冒着一股烟）。

所有评论和反应

末班 发表评论：

菲尔·哈克 （日期：2021 年 05:22:08）

你写道，你想念一级方程式中的 V8 引擎，但那些经历了第一个涡轮增压时代的车手，然后是 V1、V8、V10 12cc。 厘米，然后 3500 毫升。 看，据说只有 3cc V3000 发动机丢失了。 看到 Laughingly 强大，这是我的意见。

伊尔我。 1 对此评论的反应：

• 管理员 站点管理员 (2021-05-24 15:16:25): 小心这些微妙之处，我怀疑他们缺乏力量......首先，他们不再撞到V10的臀部，但他们大气的事实是失败的惩罚在低转速...

  任何骑手都喜欢在所有转速下都比全涡轮增压器下方略显微弱的氛围。 涡轮增压发动机在声音方面非常烦人（CF Vettel），并且在这些功率水平下更难计量（而且线性度也更低）。

  总之，涡轮增压在平民生活中好，在高速公路上少...

（您的帖子将在验证后在评论下方可见）

写评论

你喜欢涡轮发动机吗？