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增压技术

2021-06-07 04:36BBO必博娱乐平台手机版官网 人已围观

简介增压声明:,,,。详情 四冲程引擎的工作步骤,进气-压缩-燃烧(产生动力)-排气。由于物理定律的限制(热力学第二定律):分子有规则运动的机械能可以完全转化为分子无规则运动的...

  声明:,,,。详情

  四冲程引擎的工作步骤,进气-压缩-燃烧(产生动力)-排气。由于物理定律的限制(热力学第二定律):分子有规则运动的机械能可以完全转化为分子无规则运动的热能,热能却不能完全转化为机械能。这样为了提高引擎动力的输出,增加引擎的缸数提高排气量,也就是浪费更多的能量,而工程师们做能做的只是仅有的一点改良。既然有物理定律的限制,那么压缩-燃烧-排气这部分已经不能有大突破了,只能在进气上下文章了。一般来说,对进气的改良就是增加进气量,一般来说有涡轮增压机械增压这两种。

  涡轮增压器实际上是一种空气压缩机,通过压缩空气来增加进气量,它是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮,涡轮有带动同轴的叶轮,叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气,使之增压进入汽缸。当发动机转速增快,废气排出速度与涡轮转速也同步增快,叶轮就压缩更多的空气进入汽缸,空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料,相应增加燃料量和增加发动机转速,即能增加输出功率。

  Turbo-Lag,由于涡轮增压是利用引擎的废气来作为原动力的,所以在低转速时由于排气量不大,涡轮的工作效率就非常低。当驾驶着踩下油门的时候涡轮是随着转速的提高而提高,这常常给人一种涡轮滞后的感觉,非常不舒服。

  为了解决Turbo-Lag的问题,工程师们想出了一个法子。那就是偏时点火系统(头文字D中似乎称为无点火系统)。正常的引擎点火是在活塞运动到上死点时点火,但是“偏时点火”是在收油换档时停止点火动作,刻意让汽油在排气门开启后进入排气头端,有短期温度极高,汽油一旦接触立即爆炸,会产生“碰碰”的爆炸声。强大的爆炸力会推动涡轮机的排气叶片,连动使得涡轮机内的增压段叶片高速运转,继续增压,即车辆在低速或是换档收油时都能有增压效果。强大的爆炸火焰也会顺着排气管一路冲向尾管,产生一串串火焰从尾管喷出。但偏时点火系统对引擎气缸头段连同涡轮叶片承受极大的压力,一般只有在不计成本的比赛中才使用,市售车不会使用。不过偏时点火系统产生的尾管火焰颇为抢眼,有些改装车在尾管装了个很奇怪的东西,当车手踩下油门时也会自动帮你喷个火,颇像偏时点火系统。但一般汽车安装这种装置很不妥,万一吓倒路人或者烧到别人就不好了 -_-!!!

  U2中提供了一个对涡轮的调校项目。从引擎片中我们已经知道,引擎的表现很大程度上取决于高转速下扭矩的输出,同时涡轮增压在低转速是不能发挥功率,所以调校时推荐在3000转以下不要使用涡轮增压,而在引擎的峰值扭矩之后所有的转速区域内将涡轮增压调至最高,这样可以有效利用涡轮增压的高速下发挥的威力,同时避免了低转速的Turbo-Lag效应。

  与涡轮增压不同的是,机械增压不利用引擎的废气,而是直接将皮带连接在引擎上,所以它的增压功率和引擎的转速成正比,同时没有涡轮增压的延迟问题。但由于皮带直接连接在引擎上,也增加了引擎的负担,引擎的转速越高负担就越重,最终在高转速下机械增压会拖累引擎,所以一般高性能的跑车都不会装机械增压。

  我们先来看看一部引擎是如何带动一辆车(大部分车的重量都超过1吨啊!)。前面已经讲过,引擎产生的推进能量只有扭矩,那么“矩”怎么变成“力”呢,很简单!除以一个距离就可以了!举个例子,头文字D中经过改装的AE86,大约有15KgM的扭矩,而他的后轮尺寸为185/60 R14(半径41cm),15/0.41=36.6公斤的力量!!!可能你已经发现了,引擎施加给后轮的力之有每只36.6公斤,换算成标准单位只有358牛顿米,那怎么带动重量接近1吨的AE86呢?而且引擎的转速有7000转,那后轮也要跟着每分钟7000转?幸好有了“齿轮”,一切得以改变。

  利用不同大小的齿轮相连搭配,可以将传到轮胎的转速度降低,同时将扭矩放大。扭矩和转速从小齿轮传递动力至大齿轮时,转速降低的比率以及扭矩放大的倍数,都恰好等于两齿轮的齿数比例,这个比例就是所谓的“齿轮比”。举个例子,小齿轮20齿,大齿轮80齿,当小齿轮以1000转/每分钟旋转,扭矩100牛顿米时,经过小齿轮到大齿轮的传递,转速降到了250转,而扭矩增大到400牛顿米,这就是引擎扭矩经过变速箱和差速齿轮放大的原理。

  我们知道一部车上有2组负责传动的齿轮,一组是变速箱,另一组是差速齿轮(差速齿轮的作用同时也在于控制汽车转弯时,内侧轮胎于外侧轮胎旋转速度的不同,使外侧轮胎更快的旋转,以适应转弯)(差速齿轮的齿轮比又被称为“最终传动比”)。所以,汽车中引擎产生的扭矩被放大的比例就是这2者的乘积。依旧以上面的AE86来说。如果一档齿轮比为3.250,最终传动为4.058,而引擎的最大扭矩为15.2kgm/5200rpm(RPM为转速单位,转/每分钟,转速的概念在后面会讲到),于是我们可以算出第一档的最大扭矩经过放大后为15.2*3.250*4.058=200.47,比原引擎放大了13倍。此时再除以轮胎半径约0.41m,即可获得推力约为488.95公斤。而此时转速却降低了13倍,变成了400转,大致计算出轮胎的周长0.528米,好了,这样就算出了这个转速下,每分钟车只能跑211米。

  由上面的讲解,我们大概应该知道了,调整一部车的传动比就可以调整这部车更偏重加速能力还是极速能力。传动比越大,加速越快;传动比越小,极速越高。再来看“加速靠扭力,极速靠马力”这句话时,又有了新的认识,车的表现是综合性的,绝不是仅仅引擎的较量,再好的引擎没有良好的传动,依然不能发挥其优越性。

  U2中给与我们传动系统的调校还是比较充裕的,我们不仅可以调整最终传动比,还可以调整每个档位的传动比。如果一辆车的加速性能很差,那么可以将最终传动比调向加速度,同时可以将1、2档的传动比增大(向左调)。但在调校是有一点需要注意,如果相邻2个档位之间齿轮比相差越大(1、2档除外),在换档之后转速下降的越多,如果齿轮比相差过大会导致换档后加速不顺畅。调整时最好可以使得低1档绿线档绿线的头端相交错,不到或者超过太多都会使得两个档位的传动比相差过大。

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