涡轮是如何工作的?

总有办法让发动机产生更大的动力,跑得更快,或者使用更少的燃料。一种方法是增加一个涡轮增压器,它使用一对风扇来利用发动机排出的废气产生的能量,并重新利用它来迫使更多的空气返回发动机。每个人都听说过涡轮,但这魔力背后到底是什么呢?

背景

当发动机运转时,它会以一定的速度排出一种热气体的混合物,这意味着热能和动能在你的汽车后部被浪费掉了。如果你能利用这些浪费的能量让汽车更快、更有力,那不是很棒吗?这就是涡轮增压器发挥作用的地方,利用这些有用的气体。

它们是如何工作的?

如果你了解了喷气发动机的工作原理,你就差不多了解了涡轮增压器的工作原理。喷气发动机通过在前端吸入冷空气,然后将其压缩到一个室内,在那里空气/燃料混合物被点燃。然后热空气被喷到背面,能量就产生了。当热空气离开时,它会经过一个涡轮,这个涡轮驱动发动机前部的压缩机。这就将更多的空气推入发动机,以产生所需的空气/燃料混合。涡轮增压器的工作原理与此类似,只是它们利用活塞发动机的排气来驱动涡轮。所以本质上来说,涡轮增压器利用浪费的能量产生更多的能量。这有多好?

涡轮增压器有两个在轴上同时旋转的小风扇。有一个风扇叫做涡轮,它位于发动机排出的气流中。当热气体被吹过涡轮叶片时,轴转动第二个风机(压缩机)。压缩机位于发动机进气口内,因此当它旋转时,更多的空气被吸入发动机。

由此产生的一个问题是,当你压缩气体时,它会变热。热空气的密度较低,在帮助燃料燃烧时效果也较差。这意味着来自压缩机的空气在进入气缸之前需要冷却。热量通过热交换器从气体中排出,热交换器将热量导向别处。

优点和缺点

涡轮增压器可与汽油或柴油发动机一起使用,其基本优势是,你可以从相同尺寸的发动机获得更多的动力。更多的能量意味着每秒更多的能量输出,这意味着你需要燃烧更多的燃料。这意味着涡轮增压发动机在理论上并不比没有涡轮增压的发动机更省油。然而,带有涡轮增压器的发动机可以制造得更小更轻,从而使汽车更省油。此外,涡轮增压发动机可以燃烧更多的氧气,而且燃烧得更干净,减少空气污染。

涡轮增压器的问题在于,它们并不总是像制造商承诺的那样省油。有时,自然吸气发动机实际上比涡轮增压发动机更省油。另一个问题是,涡轮增压往往会降低发动机的可靠性,因为它增加了另一层机械复杂性。更多的力量,同样的引擎也可以创造额外的压力,发动机从来没有打算处理。另一个问题是,可以有一个延迟(涡轮滞后)之间,当你加速和当涡轮线轴向上。

看看下面的视频。

留下你的评论

Baidu