第二十问 发动机为什么需要一个“打气泵”?

很多汽车尾部或发动机装饰盖有类似“1.8T”之类的字符,“1.8”是指汽车排量是1.8L,而“T”是指Turbo,即涡轮增压器。涡轮增压器就相当于一个打气泵,打气泵将入口进来的空气加压,进而压入发动机气缸。同样排量的发动机,增压发动机内“压入”的空气量比普通自然吸气发动机内吸入的空气量要多,控制计算机给发动机配的油量也相应增加,所以“1.8T”发动机比“1.8L”发动机功率大。

气泵原理图

发动机装饰盖

►增压发动机进气路线

增压技术能够在整车动力不变的情况下降低发动机的排量,并节省油耗。目前汽车上的增压器多采用废气涡轮增压方式,这种增压方式空气“旅游”路线如箭头所示。

涡轮增压进气路线

►废气涡轮增压原理

废气涡轮增压器是利用排出废气的能量冲击排气管道中的涡轮,同时带动进气管道的涡轮,使更多的新鲜空气吸入发动机,加大进气量,从而增加燃烧效率,提高发动机的功率。

一台1.4L涡轮增压的发动机可以达到2.0L自然吸气发动机的动力,而燃油消耗率少很多。

废气涡轮增压原理

废气涡轮增压器结构

中冷器

►中冷器

当空气经过增压器被压缩后,温度会升高40~60℃。高温气体体积增大,相当于发动机吸进的空气又变少了。高温空气对于发动机燃烧特别不利,功率会减少,废气排放增多。

为此,需要把增压后的空气冷却再送进发动机。中冷器的作用就是冷却进气,提高发动机的换气效率。

►双流道涡轮增压器

双流道涡轮增压器在发动机1000r/min时,就可以介入工作。它是让1、4缸通过一个涡管排气,2、3缸通过另一个涡管排气,这样可以减小涡管截面,也可以减小排气干涉,使排气流速更快。涡轮在工作时具有极高的转速,需要高品质的机油来实现润滑和冷却,必须按时维护车辆,并且添加指定或品质更高的机油。

双流道涡轮增压器

►机械增压器

发动机上除了采用废气涡轮增加,还有些采用机械增压。机械增压是使用气泵将空气压入气缸内。与涡轮增压不同,机械增压的气泵不是利用汽车尾气推动,而是直接使用发动机的动力带动压气机,输出空气。机械增压的优点是体积小,不需修改发动机本体,安装容易,无迟滞。

【小贴士】

很多人担心涡轮机构复杂,维护和保养费用高,其实那都是过去式。如今涡轮技术已很成熟,寿命和普通发动机差不多,完全没有必要担心。

机械增压器