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涡轮增压发动机的基本工作原理
时间: 2024-09-18 04:23:37 | 作者: kaiyun下载app下载安装手机版
为了更好的理解涡轮增压器的增压的技术,了解内燃机的工作原理是非常有必要的。
然后通过ECU把吸气,出气,燃烧按顺序有机的组合在一起,则发动机就能实现正常运转。
总之对于单个气缸来讲:一个工作循环包含4个冲程,曲轴完成两个旋转。火花塞点火一次
对于三缸机来讲: 曲轴转两圈,发动机三个缸分别完成一次工作循环。火花塞一共点火三次
对于四缸机来讲: 曲轴转两圈,发动机四个缸分别完成一次工作循环。火花塞一共点火四次
吸气过程,当活塞向下运动,进气控制阀开启,空气或者燃油混合物,通过进气控制阀被吸入到气缸内。
压缩过程: 活塞向上运动时,进气门控制阀关闭,刚被吸入的新鲜空气开始被压缩。
膨胀过程:当火花塞执行点火命令后,气体急剧膨胀产生爆炸,推动曲轴连杆曲轴向下运动,
排气,当曲轴连杆由于飞轮产生的惯性,使得曲轴继续运动,也就是活塞向上运动时,这个气体被排出。
以上是发动机的基本运动过程:通过该过程我们也可以得出三种方法能够提升发动机的输出功率;
尽可能多的吸入气体到燃烧室,使得尽可能多的气体和更多的汽油进行混合燃烧,好比用大灶,自然火势就旺。 火势旺自然能达到增加功率输出的目的。
如果单缸能力有限,就多用几个缸,比如说3缸,4缸,6缸,8缸,10缸,12缸等,但是不能过多,毕竟发动机缸数越多,体积越大,重量也重,会侵占空间,降低燃油经济性。
通过增加发动机的转速,也能提提升发动机的输出功率,转速增加也就是提升发动机的单位时间内的点火次数。单位时间内发动机点火的次数多了,那无疑发动机的输出功率会变大,但是由于机械稳定性的原因。咱们不可以让发动机的转速无限放大,因为发动机的转速过大,导致的磨损就是一个致命的坏因。转速过高,发动机过热,润滑不及时,冷却不够等,都会带来,发动机的寿命的降低。发动机转速能够最终靠曲轴位置传感器来进行测算。
以上两种都绝大多数都是自然吸气发动机常见的技术,但是对带有涡轮增压的发动机有点不一样的,因为自然吸气发动机靠自己的吸力,去吸收的气体是有限的,一般吸力只能达到-10KPA以内.
而被增压的压缩气体往往能达到,两个标准大气压以内,由此增压发动机吸入的气体,是自然吸气发动机吸入气体的压力的10-20倍左右。
由于我们的空燃比理想状态是14.7:1,吸入气体多了,那相应的我们也要增加燃油的喷射量,对应更多的燃烧。
由此在相同的转速,相同的气室体积的情况 下涡轮增压 发动机输出功率会大很多。
但是增压也会带来一个坏处,就是进入发动机的气体进过压缩后,气体温度都会升高,这是基本的物理常识,这里就不解释。
由于气体被压缩,气体被加热了,温度达到了180度以内。而一般来说进气温度要求不高于55度。
我们知道气体在温度高的情况下密度会变小,那这跟我们应该充足的空气是矛盾的。所以我们应该冷却进气气体,我们应该把气体的密度尽可能的提高,让发动机吸入更多的气体。由此我们一定要使用中冷器。
通过中冷器使得进气温度降低到正常值,会使得相同的压力下,气体体积相同的情况下,气体更多,或者说密度更大。
同时由于进气温度低,会让燃烧的温度降低,同时能减少氮氧化合物的排放,降低发动机的燃油消耗。
总之:发动机是一个很复杂的系统,大家都是建立在前人的研究的基础上,进行慢慢摸索,调试才能得到一个较好的功能。