该用户匿名发帖 发表于 2011-6-18 04:20 只看TA 1楼 |
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[原创] 忍无可忍,半桶水也从皮毛谈“涡轮增压”,欢迎指正 看大家对涡轮技术都比较感兴趣,然后又见识到了几个不懂装懂就开始传教的帖子,有点儿受不了。以我的理解谈一谈涡轮技术吧,只懂一点儿皮毛,可能有说错的地方,大家尽管挑错,共同提高。 前言的分割线 这世上断然没有只吃肉不挨打的好事。涡轮也是一样。 本身涡轮这个技术就具备两面性,用“相对高的保养费用,对机油和油质的要求略高”,换取“同等排量下更好的动力,同等动力下更小的排放”。 所以,涡轮绝对不是说加上就“牛了逼了无了敌了”,再怎么涡轮发动机也不可能不受物理定律的束缚——毕竟在同样时间内把同样重量的车加速到同样速度,消耗的能量肯定是一样的,所以不可能说我烧1份油出一份功,加了涡轮就一份油两份功了——当然,严格说来,涡轮可以增加进气压力,造成极稀薄的汽油燃烧状态,实际也增大等量汽油燃烧做工的效率。 看看发动机扭矩图就能发现,涡轮车型和NA自然吸气车型的扭矩图一眼就能辨别出来。而这个区别,也就是因为涡轮造成的。(图暂时欠奉,等我找到了补上) 你可以这么理解。 不妨把涡轮看做一个工具:这个工具可以把NA发动机随转速上升而提高的扭矩和功率曲线进行修整,把日常来说不常用的高转速区间的扭矩和功率砍掉,补到低转速和中转速区域。 拿VW的1.4T来说,1750转,就已经迸发出220的最大扭矩,而220扭矩只能保持到3500转,扭矩就开始下降。但凡开车的人都差不多知道,正常行驶的转速区间大概在2000到2500转左右,而这款发动机的发力区间刚好覆盖了这个转速区间。另外,220扭矩是什么概念?民用2.0NA发动机最高扭矩也无非就是BMW的2.0和PSA的2.0,这两款发动机的峰值扭矩也只有200而已。 所以,只要VW 1.4T发动机转速达到1750以上,它的扭矩就已经超越了任何一款民用2.0NA,而1750这个转速并不高,也就是说,不存在说“城里体会不到涡轮的好处”——除非你住在一线城市天天高峰时间开车上下班,踩了油门马上就要踩刹车,堵车堵的一档二档来回换,1500转都没机会上(这样的情况下,你更需要的是地铁或者电动车)。 但是正如我们前面所说,在中低速吃了肉的1.4T发动机,上了高速,当你油门大脚踩下去的时候,转速超过3500,就该挨打了——你就会发现这个发动机基本已经没有之前澎湃了,甚至加速开始下降了! 而这个时候正是NA发动机开始表演的舞台,随着转速的提高,扭矩上升,加速能力基本呈线性增加,直到转速进入红区为止——当然,公平起见的说一句,1.4T发动机在5挡MT手动车型上,120的时速大概是2500转以下,也就是说不超速的话,你的动力相比2.0NA发动机而言,依旧还是比较澎湃基本持平的。 一句话总结:涡轮车型,在涡轮完全介入的转速之前,与NA伯仲;涡轮介入,明显超过NA的扭矩直接释放;在高转速下,劣于NA发动机。 涡轮概念的分割线 自从涡轮诞生之后,从民用,日本曾经大面积的使用过涡轮(现在在二手市场可能还能见到0.8T、1.0T的日本小车),更不用提VW之类的欧洲美洲车型;到高端,ABB三驾马车都推出了自己的涡轮车型,甚至BMW还计划把一贯视为自己传统的3.0L6发动机换成了L4增压发动机,可以说涡轮已经形成了一种趋势。而相比当年帕萨特熄火之前还要怠速辅助涡轮降温,3000转左右涡轮才完全介入,以及10万公里有可能需要更换涡轮,现在的涡轮技术应该说已经解决了当年的这几个问题。 当然,不同定位和不同调教也会导致涡轮发动机发力区间的不同,上面具体举例的,只是偏向家用,以经济性和动力为卖点的EA111 TSI发动机,理论上猜测,这款发动机的涡轮尺寸可能比较小,因此在低转速就可以完全介入,但在高转速之后就后继乏力了。另外一个比较好的例子,就是最近的新骐达1.6T发动机,这款发动机的发力区间就与EA111完全不同,它的涡轮完全介入,扭矩完全释放的区间在2200到5200转(印象中),那么,从这个扭矩释放区间不难看出,新骐达1.6T在平稳驾驶的状况下,并不能很好的释放自己的动力,而暴躁一些,更深一些的油门下,才能感受到这个发动机的力量,并且扭矩持续时间比EA111要长。 1.4T发动机在国外还存在一种搭配,就是尚酷1.4T那种,双增压,在3000转以下,增压由机械增压负责,超过3000转,涡轮开始介入提供增压。 也就是说增压其实也是可以进行调教的,这无非就是类似于你每天上班的八个小时里,有三个小时可以特别牛逼,那你作为销售,自然就把“特别牛逼时间段”安排在见客户的阶段,作为技术人员,可以把“特别牛逼时间段”分配给设计时间。 汽车也是同样,根据车型的定位,家用型的就把扭矩调教到起步和平稳行车的阶段发挥,重视后端加速,就把扭矩调教到中高转速下发力,等等。 涡轮发展是一种趋势的分割线 实际上,虽然具有好保养好维修的优势,但是得承认,VW的EA113确实是几十年前上市的老掉牙的NA发动机,国内而言,NA发动机确实VW比不过日本品牌。 不过我想这还是趋势问题,并不是说德国人就比日本人做发动机差,很简单的例子,看看R32和R36的NA发动机,或者干脆看看W12,这也都是VW的NA产品。 而再看看迈腾、A4、CC三款使用EA888发动机汽车的参数,不难发现虽然都是EA888,功率差距却是比较大的,这多少也说明了VW对发动机的调教功力。 困了,先到这里。脑子不清醒可能写的有问题,等待大家指正了。 [ 本帖最后由 c0ldplay 于 2011-6-21 17:53 编辑 ] |
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benzml350 发表于 2011-6-18 08:57 只看TA 2楼 |
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楼主所说的‘转速超过3500,就该挨打了’,试问1.4T的车3500转的时候车速是多快呢,一百四应该有了吧,已经超速快20%,有几个人把那么个小车开那么快呢 |
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该用户匿名发帖 发表于 2011-6-18 10:39 只看TA 5楼 |
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一点点小补充 涡轮的增压效果区间其实主要取决于涡轮的大小。我们不妨把涡轮看成风扇。小风扇,起步需要的动力低,但是风量小,达到同样风量需要比大风扇更高的转速。大风扇起步需要动力高,同样转速下比小风扇输出风量大。而涡轮(不是机械增压)需要的动力来自于引擎产生的废气,因此在引擎低转速下,产生的排气不能令涡轮产生足够的压缩比,这叫做压缩延迟,越大的涡轮这个问题越严重。而涡轮转速是有上限的,也就是说在同样的转速上限上,大涡轮能产生更大的最大空压,当然燃烧效率越好。这就是所谓增压效果区间,小涡轮更偏向低转速区,大涡轮偏向于高转速区。 另一方面,引擎转速越高,温度当然越高,而此时涡轮一般也转速越高,对空气压缩越大。而空气压缩越大,根据理想气体方程式,温度就越高,等于是火上浇油。因此使用涡轮的引擎随着转速增高,温度会急剧上升。引擎温度高了,对动力系统各种部件都是一个考验,所以要求保养和好机油。 而有些厂商会采用在高温时加入额外的雾化燃料来降温的方法,当然这样就比较废油了。也有的厂商通过降低引擎本身压缩比来达到妥协,但这样一来,在涡轮效率比较低的压缩区间两端或者区间之外,其动力性能甚至还不如不带涡轮的同等排气量车。 最后楼主谈到的双增压引擎,其实就是厂商为了解决涡轮的压缩延迟而提出的方法。机械增压是靠分出引擎动力在增压,没有涡轮延迟问题,也就没有了废气利用优势,在涡轮效果区间燃油效率不如涡轮高,转速越高越差距明显。虽然大多数双增压在切换到涡轮后,都会切断对机械增压的动力输入,以免浪费,但这样一来机械增压部分就完全不能起作用了,而机械增压器本身就比同等性能的涡轮重量大,这时就等于是白白增加了车辆负担。另外机械增压和涡轮增压的辅助回路不能共用,也增加了动力系统的复杂性和故障率。 所以也有很多的厂商使用双涡增压的方式,主涡轮之外增加一个小涡轮,可以回避双增压的上述缺点,但带来的问题就是涡轮延迟只是降低了,并没有像机械增压那样做到消除。 [ 本帖最后由 runot2far 于 2011-6-18 10:44 编辑 ] |
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joyhudan 发表于 2011-6-18 11:38 只看TA 8楼 |
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我不懂理论,但做过1.8t和2.0的passat,以这个最常见的的车来说 ,涡轮之后似乎动力系统无多大改变,但平衡性似乎要好些 |
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