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对于内燃机而言 , 提升功率的方式无外乎三种(无论是汽车、火车、飞机、坦克 , 只要是内燃机) , 其一提高内燃机转速、其二提高内燃机扭矩、其三转速与扭矩都提高 , 所以在内燃机发展历程中产生了小排量高转速机(突出转速)、大排量低转速机(突出扭矩)、大排量高转机(同时突出转速、扭矩特性) , 而如今的涡轮增压机则是小排量低转机!
当然并不是说有涡轮增压机都是小排量、低转速 , 大排量、高转速增压机也有!只是相对而言进入涡轮增压时代之后 , 内燃机排量以及转速整体呈不断下降趋势;涡轮增压发动机的特点就是不过分依赖排量、以及转速从而获得与之排量不符的高功率输出!简单点说就是若在过去想让自吸机输出功率得到提升 , 要么拉转速、要么提高扭矩 , 而增压机则不用!
功率=扭矩*转速/9550这个公式相信很多朋友都看过 , 这就是内燃机不断发展的理论支撑 , 应该是高二物理的课程吧?我们不必理会9550常量 , 但看功率与扭矩、转速的关系 , 可以看出扭矩*转速就是功率 , 那么想提高功率只需要提高二者乘积即可!
拉高转速:鄙人用本田的K20A来举例子 , 一款快20年前的顶级自吸;2.0L排量、可提供240匹左右的马力(不输当今的2.0T) , 2.0L的排量、短活塞行程 , 无扭矩优势、那么仅仅是依靠转速拉出来的功率 , 峰值转速接近了9000转 , 扭矩*9000是不是很大?扭矩再低是百位数 , 而转速可是千位!
拉高扭矩:用3UR发动机来举例 , 这款机器排量为5.7L、马力367匹 , 它的断油转速仅有5600转 , 对比K20A少了一小半;它的活塞行程104毫米、缸径92毫米 , 典型的大排量长行程扭矩机;而自然吸气发动机提高输出扭矩的方式无外乎增加排量、拉长行程或两者一起增加!
大排量、高转机:拿日产VQ37HR来举这个例子 , 3.7L 350匹马力 , 功率方面与3UR差异不太大!但缸径95毫米、行程86毫米 , 更短的行程使得它更容易拉高转速、转速攀升极快(鄙人实测1秒地板到5000转) , 而断油转速达到7600转 , 与K20A比转速差异不大但排量换来更高扭矩 , 与3UR相比、排量相差巨大 , 但用2000多转的转速优势弥补了排量的不足!
涡轮增压发动机高功率是怎么来的?可能有朋友会疑惑、为什么涡轮增压发动机排量小、输出功率还那么高呢?比如2.0T的机器能释放240匹、280匹、甚至是400匹的马力 , 原理其实还是功率=扭矩*转速 , 具体点还是利用增加扭矩的方式、增加功率!
这里面涉及到一个新知识点 , 那就是歧管压力、输出扭矩是成正比的(歧管压力增加等同于压缩进燃烧室的空气也更多) , 那么现在问题就明了了 , 只要提高歧管压力、那么就能增大发动机扭矩输出 , 从而在某转速下获得更大输出功率 , 这就是涡轮增压的功率源泉!由此只要不断提高歧管压力、也就是不断增加涡轮系统的峰值压力 , 那么涡轮增压发动机的动力在不提高排量、转速的基础上就能提高了!
奔驰M133 2.0T:马力400匹 , 峰值扭矩达到了475n·m;它的最大压力值达到了1.8bar
EA888 2.0T:马力252匹、A5高功率 , 它的涡轮系统最大压力达到了17PSI=约1.17bar ,
EA888 2.0T:305匹版本增压系统最大压力值达到21psi=约1.44bar
某2.0T涡轮减压机:8psi=约0.55bar , 再配上远比自吸更低的峰值转速、阿特或米勒循环啥的 , 就产生了超低功率的增压机、别对号入座!
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