汽車發動機的渦輪增壓與機械增壓有什麼區別?另外,TSI是什麼

2022-04-05 06:13:35 字數 4467 閱讀 2383

1樓:匿名使用者

機械增壓:

針對自然進氣(na)引擎在高轉速區域會出現進氣效率低落的問題,從最基本的關鍵點著手,也就是想辦法提升進氣歧管內的空氣壓力,以克服氣門干涉阻力,雖然進氣歧管、氣門、凸輪軸的尺寸不變,但由於進氣壓力增加的結果,讓每次氣門開啟時間內能擠入燃燒室的空氣增加了,因此噴油量也能相對增加,讓引擎的工作能量比增壓之前更為強大,這就是增壓(charge)的基本原理。

現今運用在汽車的增壓系統有兩大主流

機械增壓(super charge)、渦輪增壓(turbo charge)

機械增壓器(super charge)之構造

機械增壓器採用皮帶與引擎曲軸皮帶盤連線,利用引擎轉速來帶動機械增壓器內部葉片,以產生增壓空氣送入引擎進氣歧管內,整體結構相當簡單,工作溫度界於70℃-100℃,不同於渦輪增壓器靠引擎排放的廢氣驅動,必須接觸400℃-900℃的高溫廢氣,因此機械增壓系統對於冷卻系統、潤滑油脂的要求與na自然進氣引擎相同,機件保養程式大同小異。

機械增壓器(super charge)之特性

由於機械增壓器採用皮帶驅動的特性,因此增壓器內部葉片轉速與引擎轉速是完全同步的,基礎特性為:

引擎rpm x(r1/r2)= 增壓器葉片之rpm

r1 引擎皮帶盤之半徑

r2 機械增壓器皮帶盤之半徑

由於各類引擎的皮帶盤尺寸差異不大,同時受限於引擎安裝空間,因此機械增壓器的工作轉速遠低於30,000rpm,與渦輪增壓器經常處於100,000rpm以上超高轉域的情形相去甚遠,同時機械增壓器轉速是完全連動於引擎轉速,兩者呈現平起平坐的現象,形成一組穩定之等差數線,而且增壓器與引擎之間會互相影響,當一方運轉受阻的時候,必定會藉由皮帶傳輸而影響另一方的運作,這就是機械增壓器的特性。

由於製造成本的限制,市售車輛的引擎最高轉速多半維持在7500rpm以下,理想的機械增壓器應該在1000rpm-7500rpm的引擎工作區域之內,產生一足夠且穩定之增壓值,讓引擎輸出提升20-40%,因此機械增壓器必須在低轉速就產生增壓效應,通常引擎一脫離怠速區域,在1000rpm-1300rpm即能帶動機械增壓器產生增壓效果,並延續至引擎最高轉速,因此整體增壓曲線是呈現一緩步上升之平滑曲線,經由供油程式與洩壓閥的調整,即可達成「高原型」引擎輸出功率曲線的目標。

不過看似完美無缺的機械增壓系統,卻有一個小問題存在,由於機械增壓器的動力**完全依靠引擎帶動,而引擎的負擔越輕,轉速提升就越快,這就是為什麼比賽用房車都事先拆除冷氣壓縮機的原因,若是方程式(formula)賽車,甚至連啟用馬達、機油幫浦都改成外部連線,以減少對引擎造成的負擔,因此增壓器本身的運轉阻力必須越小越好,才不會拖累引擎的工作效率。

然而增壓器產生的能量(增壓值)與阻力成正比關係,如果一味追求增壓值,雖然引擎輸出的能量大增,但是相對的增壓器內部葉片受風阻力也會升高,當阻力達到某一界限時,增壓器本身的阻力會讓引擎承受極大的負擔,嚴重影響引擎轉速的提升,因此設計師必須在增壓值與引擎負擔之間取得妥協,以避免高增壓系統帶來的負面效應。

目前歐洲生產的機械增壓系統多半採取0.3-0.5kg/c㎡的低增壓,著重在於低轉速扭力輸出與中高轉速「高原型」馬力輸出,而臺灣「特嘉」研發的新式低阻抗增壓器可以產生0.

6-0.9kg/c㎡的中度增壓值,動力提升的幅度更為顯著,雖然機械增壓系統在現階段仍然無法突破1.0kg/c㎡的高增壓範圍,而渦輪增壓早已突破2.

0kg/c㎡的超增壓境界,單就效率而言,渦輪增壓系統可以用「倍數」來提升引擎輸出,但是兩者在結構上無法相提並論。

高增壓渦輪增壓系統必須讓引擎承受由負壓轉變為正壓的劇烈變化與高壓,因此引擎內部機件的材質與加工精密度要求很高,對於冷卻、潤滑系統的要求也遠較一般引擎來得高,保養間隔短、手續繁雜、工作壽命短..等等都是高增壓值渦輪引擎的缺點。

在引擎機件維持原有形式,不用額外製造高單價精密機件的情形下,機械增壓系統可以讓引擎動力輸出增進20-40%,又不至於造成維修體系的負擔,因此各大車廠在近年都有開發機械增壓引擎的計劃,例如:benz、jaugar、aston martin..等等歐洲高階車廠都採用機械增壓系統來延長現有引擎的生產壽命,並達成環保、省油、高效率的目標,以大幅節省新引擎的開發費用。

渦輪增壓則是利用引擎的廢氣排放來驅動壓縮機。最早的增壓器全部都是機械增壓,在剛發明時被稱超級增壓器(supercharge),後來渦輪增壓發明之後為了區隔兩者。起初渦輪增壓器被稱為turbo supercharger,機械增壓則被稱為mechanical supercharger,久而久之,兩者就分別被簡化為turbocharger與supercharger了。

渦輪增壓原理利用引擎運轉時所排出來的廢氣,用廢氣來轉動渦輪增壓器中的排氣側轉子,而排氣側轉子與進氣側轉子(compressor)是同軸異室,當turbine轉子達到一定轉速時(約12000rpm左右)它帶動另一側的compressor,使compressor轉子引進外來的新鮮空氣,經過壓縮倒入進氣歧管內,因此turbo車的進氣是非自然方式,是經過"吸進來,再壓縮"所以空氣壓力是大於大氣壓力的。渦輪增壓由於是超高轉速地運轉軸承,隨之而來的高溫排除或增壓過度的洩壓就是關鍵。目前常用的就是機油匯入來潤滑與冷卻軸承,也有用水冷式的。

而過高的增壓對引擎的壓縮行程與動力(**)行程發生時會造成傷害,所以,有機械式地用空氣壓力作為開關或電子式地用計算機直接控制洩放壓力的動作。

機械增壓器壓縮機的驅動力來自引擎曲軸,一般都是利用皮帶連線曲軸皮帶輪,間接將曲軸運轉的扭力帶動增壓器,達到增壓目的。依構造不同,機械增壓會經出現過許多種類,包括葉片式(vane)、魯氏(roots)、溫克爾(wankle)等型式,而活塞運動最早也被認為是一種機械增壓,時至今日,則以魯氏增壓器最被廣泛使用,更是改裝的大熱門。魯氏增壓器有雙葉與三葉轉子兩種型式,目前以雙葉轉子較普遍,其構造是在橢圓形的殼體中裝兩個繭形的轉子,轉子之間保有極小的間隙而不直接相連,藉由螺旋齒輪連動,其中一個轉子的轉軸與驅動的皮帶輪連結,轉子轉軸的皮帶輪上裝有電磁離合器,在不需要增壓時即放開離合器以停止增壓,離合器則由計算機控制以達到省油的目的。

機械增壓的特徵,除了在低轉速便可獲得增壓外,增壓的動力輸出也與曲軸轉速成一定的比例,即機械增壓引擎的油門反應隨著轉速的提高,動力輸出隨之增強,因此機械增壓引擎的操作感覺與自然氣極為相似,卻能擁有較大的馬力與扭力。

tsi:

就是帶渦輪增壓的燃油直噴發動機,全稱應該是tfsi,fsi是燃油直噴發動機(fsi是fuel stratified injection的字母簡寫,中文意思是燃料分層噴射技術),t是渦輪增壓的意思,合在一起縮寫成tsi也有叫tfsi的個別車型。當然燃油直噴技術最早是用在柴油發動機上的,最後被大眾移植到汽油機上。

2樓:匿名使用者

渦輪增壓是通過尾氣驅動渦輪向發動機增壓,缺點是轉速通常要到2000轉以上,有延遲現象

機械增壓是直接用引擎動力驅動渦輪,缺點是要消耗一部分動力

汽車上的渦輪增壓和機械增壓有什麼區別?

3樓:汽車之家

現在的汽車發動機,越來越多的採用了增壓技術,它可以使發動機在基本結構和排量不發生大的變化的情況下,發出更大的功率和扭矩,並實現降低油耗的效果,在一些國家和地區還可以避免高額的排量稅。大家常見的增壓系統是渦輪增壓,還有一部分車型使用的是機械增壓,那麼這兩種增壓系統有什麼區別呢?又有怎樣的優缺點呢?

哪一個更好呢?下面我們來分析一下這個問題。

首先來說說渦輪增壓系統。我們在市面上見到的絕大多數車型使用的都是渦輪增壓系統,它的基本原理,就是在發動機進氣的地方,加一個空氣壓縮機,通過壓縮空氣來增加發動機的進氣量。而推動這個壓縮機的,是發動機自身排出的廢氣。

廢氣通過向廢氣渦輪的葉片吹氣,推動廢氣渦輪的葉片,從而帶動進氣葉片,讓壓縮機把空氣「吹」向發動機的氣缸,提高進氣壓力、加快進氣速度,進氣多了噴油自然更多,從而提高發動機的功率和扭矩(一般能提高30~40%,個別發動機會調校的更高),使汽車的動力性更強。

車用渦輪增壓器由離心式壓氣機、徑流式渦輪機及中間體三部分組成,渦輪的進氣口與發動機排氣歧管相連,排氣口與排氣管相連;壓縮機的進氣口與進氣管相連,排氣口則接在進氣歧管上。渦輪機和壓縮機通過一根軸剛性的連線在一起同步轉動,俗稱增壓器轉子,是渦輪增壓器最核心的部件,通過兩個浮動軸承支承在中間體內。增壓器在工作時轉子以每分鐘8萬~20萬的轉速高速旋轉,採用全浮式滑動軸承,工作溫度高達900到1000℃,因此需要高強度的潤滑和冷卻。

所以在中間體內有潤滑和冷卻軸承的油道,來自發動機潤滑系統主油道的機油,經增壓器中間體上的機油進口進入增壓器,潤滑和冷卻增壓器軸和軸承。然後,機油經中間體上的機油出口返回發動機油底殼,將增壓器的熱量帶走。如果這些軸承得不到良好的潤滑和散熱,會引起軸承的異常磨損,葉輪軸徑向間隙增大,跳動量增大,從而導致漏油的發生或引起異響,大大縮短增壓器的使用壽命。

寶馬的雙渦輪增壓與普通的比如大眾的tsi有啥不同?

4樓:隨風飄

雙渦輪增壓主要是解決渦輪增壓低速是反應遲滯的一個解決方法,使渦輪增壓器在低速是也能有較好的增壓效果,tsi是渦輪增壓和機械增壓的一個結合,在低速是用機械增壓,增強增壓效果,同時機械增壓沒有遲滯現象,反應迅速,駕駛更有感覺,而在發動機轉速較高時,渦輪增壓的增壓效果相當明顯,這時就啟用渦輪增壓器是發動機達到更大功率,可以說tsi發動機較好的解決了發動機兩大增壓系統的各自不足,使之取長補短,增壓效果更佳,而雙渦輪增壓只是在減小渦輪增壓遲滯的影響。我個人更看好tsi型發動機

自然吸氣發動機,渦輪增壓發動機,機械增壓發動機各有什麼優劣勢

自然進氣發動機相對於渦輪增壓發動機來說動力稍差,因為有有渦輪增壓器的發動機在渦輪介入後進氣支管內的壓力增大,發動機進氣充足,再經發動機ecu進行進氣及噴油的匹配,增強動力。而自然進氣的發動機卻沒有此功能,相對來說動力稍差。渦輪又分為兩種,一種是廢氣渦輪增壓 帕薩特b5.1.8t 另一種就是機械增壓了...

汽車渦輪增壓發動機的好處與壞處,渦輪增壓器的好處和壞處是什麼?

好處是比同排量發動機具備更強的動力。壞處是動力有遲滯 整合渦輪和雙渦輪除外 維護保養費用高。渦輪增壓器可以大大提升發動機的動力效能,而且排量越大的發動機效果越明顯。比如1.0t在動力上可能只能達到自然吸氣1.5l的水平。但是3.0t就可以達到自然吸氣6.0以上的動力水平。渦輪增壓是利用發動機排氣的廢...

汽車渦輪增壓維修,汽車發動機渦輪壞了應該如何修理?

能。渦輪增壓器常見的故障及排除 1.增壓器轉子軸卡死 引起轉子軸卡死有幾大原因 1 機油壓力偏低。2 增壓器進油管接頭鬆動 漏油,導致轉子軸和襯套缺油卡死。應旋緊卡套 管接頭螺套。3 機油不清潔堵塞襯套油孔。應更換機油,清潔或更換機油濾清器。4 發動機冷起動突然加速導致機油來不及潤滑襯套。應怠速幾分...