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怎样降低汽车涡轮增压发动机最大扭矩转速?
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发布时间:2019-02-08加入收藏来源:互联网点击:
涡轮增压器本质上就是一个空气压缩机的性质,在不断严格的排放标准,以及全球环境整治的大背景下,涡轮增压发动机在低转速下输出更高的功率和扭矩,已经是各大车企的一个发展方向。特别是很多车企都开始采用低惯量的涡轮增压器,在较低转速时就提前获取最大的空气进气量,再配合高压油泵的喷油技术,比如缸内直喷等,以此达到在低转速时就压榨出发动机最大输出动力的目的。
那么我们除了用低惯量涡轮来让发动机在低转速情况下,提前达到较大动力输出以外,还有其他方式可以降低峰值扭矩输出时的转速吗?
发动机能获取多大动力的关键因素,是看它在单位时间内能获取多大的燃烧能量,换句话说就是看它能在单位时间能让多少燃料进行何种程度的燃烧。如果想降低最大扭矩输出是的转速,除了利用低惯量涡轮增压器的结构特点以外,我们也可以改变节气门的提前角、进气升程、开口角度,改变进气歧管的构造,例如长度、表面平滑度、材质等方式来提高发动机的进气效率。
涡轮增压器在发动机启动的时候,它就开始运转,只是前期的转速可能无法完全带动压缩机正常工作,在达到一定转速压缩机开始工作后,它会比自然吸气额外提供更多的进气量。但发动机在运转时,达到最佳空燃比时可接受的进气压强毕竟是有限的。
而且我们行驶过程中突然收油时,节气门会关闭,但被涡轮增压器所带来的高压气流却会被节气门位置,此时如果不泄压,那这部分高压气流对节气门或进气管道的损害是比较大的。因此我们就需要对涡轮增压器的进气进行一定的控制,最简单的方式就是安装泄压阀。
所以我们可以用增大进气效率配合相应喷油量的技术,来快速提高发动机的输出功率,但为了让发动机不会因低转速高扭矩的输出方式而伤害,我们就可以控制泄压阀的泄压值,让其在达到一个低转速点时就让扭矩输出处于一个较为平稳的平台范围,这也就是我们所说的峰值扭矩转速区间。
前面说了发动机的进气调整,那么我们再来说说影响发动机动力输出的另外一个因素,能量转换效率。
油气混合物在燃烧室内燃烧时,除了会为发动机提供燃烧能量以外,它也存在着一定的能量损耗,那么如何降低这部分燃烧能量的损耗,也在一定程度上让发动机保持在较小喷油量和进气量的状态下,就获得足够的燃烧能量,这也可以降低涡轮增压发动机在最大扭矩输出时的转速数值。
那么在这方面所涉及到的技术就非常多了,比如近几年非常流行的缸内直喷技术;大众的分层燃烧技术;改变火花塞的点火提前角;改变排气泄压阀的泄压值;顶置凸轮轴加多气门技术;非连续可变和连续可变进气管长度技术;可变正时气门控制技术;均值燃烧技术;可变排量机油泵技术等等。这些技术在这里就不做详细讲解了,否则这需要开好几堂课才可以解释清楚。
当然,影响涡轮增压发动机工作效率的因素,除了发动机本身的结构和技术以外,一些附加装置也会对其工作状态带来影响,比如散热。发动机的散热速度过快,燃烧室内的空气温度就会很快降低,压强也会随之减小,这就需要发动机用更多的进气量和喷油量来维持自身的最佳工作温度,这也会导致发动机的燃烧效率被降低。
综上所述,以我们现在的汽车技术,完全是可以实现最大扭矩在低转速时输出,同时这也给很多爱好改装的车主提供了比较大的改装空间。但需要注意的是,虽然一些车型允许我们对它的性能进行提升,但改装并不是简单的换一个原厂配件这么简单,对于某些部件的改装都是牵一发而动全身的。
回答于 2019-09-11 08:43:50
降低增压发动机最大扭矩起始转速不是不可以,毕竟发动机终究还是人设计制造的,人就可以在合理的范围内随意控制发动机的各项性能数据。但是这需要技术,想要降低最大扭矩起始转速你要更换更小的涡轮增压器,这样在低转速废气量就可以满足发动机输出最大扭矩的需求了。但你还要重新写ECU的控制程序,包括各种工况下的空燃比、各种数据模型,这些东西真不是一般人能搞明白的,是工程师干的活,普通车主肯定是没办法完成了。
而且汽车是商品,厂家之所以按照一定的性能指标去设计制造发动机肯定是综合考虑了各种因素后做出的决定。发动机相关零部件的性能也是参照发动机设计数据去匹配的,高于这个数据可能无法保证寿命。况且厂家还要向国家报备并经过检测合格备案后才能始生产销售,所以说厂家不可能轻易改变一款车的发动机参数。
所以对一款量产车来说想要改变发动机最大扭矩起始转速有两个方法,一个是向厂家专门定制,厂家重新设计标定发动机,然后装车向工信部申报检验,然后再卖给你。这前提是厂家愿意帮你这个忙,而且检验费用可是天价。所以说这条路根本行不通。
另一个方法就是找改装厂,但是这样属于违法,而且改装完后实际使用体验无法保证,发动机的稳定性、油耗、排放也无法保证。有可能你天天开啥事儿没有,也有可能跑不了几天发动机就报废。
所以说买车时有些不喜欢的地方可以后期自行改变,但这是有限度的。比如你不喜欢原车的织物座椅,那可以花钱包个真皮座椅。不喜欢原车卤素大灯可以花钱买更好的大灯。但是牵扯到发动机参数这类东西除非你是狂热的玩家,否则普通家用车真是没必要去这么做。
回答于 2019-09-11 08:43:50
感谢@害虫厉害 的邀请。
首先当前的技术是可以实现降低涡轮发动机的最大扭矩和转速的。
传统的发动机燃油控制是如图2所示化油器,此时的燃烧控制主要靠化油器调节实现,其他的发动机机械部件都是固定设计的。所以发动机的最大转速和扭矩是确定的,平时驾驶时通过化油器控制动力输出即可。
现代的发动机控制系统如图3所示,由电子燃油喷射系统和ECU控制。通过刷不同的发动机标定,同等排量的发动机可以有不同的动力指标。
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