汽车发动机涡轮增压与自然吸气比较
涡轮增压和自然吸气优缺点详细对比

涡轮增压和自然吸气优缺点详细对比如今,随着各种搭载全新动力系统的新车型的发布,给大家也带来了更多的选择。
当然,很多消费者也注意到很多新车型的发动机排量也是越来越小了,从豪华中级车的排量下探至2.0T,到中级车下探至1.4T的排量,甚至有小型SUV 推出了1.0T三缸的动力系统。
如果消费者不太注意这些细节,特别是四五线城市的消费者,会对1.0T发动机有着很大的偏见,映像里只有类似QQ,乐驰等AOO级小车才有可能搭载1.2L以下的发动机,对于这些AO级及AOO级别的车型而言,这些动力系统已经够了,本来AOO级的车更多是作为城市里的代步车,也就是大家所说的买菜车,拥挤、堵个没完没了的城市是他们最适合的地方。
城市驾驶,特别是城市中心驾驶,车速超过40的机会都不多,甚至有在下班高峰期,开手挡的车友2个多小时,差不多都是半离合,类似那种刚起步就得停。
对于这种路况,就算是LP740来了也得跟着大家步调一起走,大环境所限,除非是小型飞机,不然谁来了都得忍着忍着。
因此,再好的动力到此就根本就施展不出来,因此常有车友说,下班高峰期,你V10的车来了,我三缸的车照样虐你千百遍,论加塞(不建议此种不文明现象),论随意变换车道,都不如小型车。
动力系统大家能用到的都差不多。
你LP740用10%的动力,我QQ用50%的动力,最终也还是一样了。
也只有在早高峰和晚高峰出行期间,小型车才有优越感。
涡轮车随着各种标准及政策的出台,毫无疑问,都比大排量的自吸车来得更加直接。
有点显而易见,2.0T的发动机功率及扭矩甚至超过了自吸3.0及以上的发动机,但是燃油消耗却不及3.0,甚至只有其70%左右(综合路况)。
涡轮车从广大车友及各大汽车厂商的宣传点来说,大致有以下优点:一、节油。
这一点毋庸置疑。
特别是针对综合路况,如果我单方面说城市路况,可比性不大,单独说高速路况,可能涡轮和自吸都是半斤八两。
二、相关政策优惠。
因为排量的下降,车船使用费,购置税等,小排量的涡轮车比大排量的自吸都要相对便宜一些。
涡轮增压和自然吸气工作原理

涡轮增压和自然吸气工作原理
涡轮增压和自然吸气是目前市场上主要的两种发动机类型,无论是
汽车还是航空、海运等领域,都被广泛应用。
本文将详细介绍涡轮增
压和自然吸气发动机的工作原理。
涡轮增压发动机
涡轮增压发动机是指通过升高进气压力来提高发动机的排气功率而实
现正常燃油消耗的机型。
将增压器安装于发动机进气道上,使用发动
机排气气流中的动力来驱动涡轮增压器叶轮,叶轮旋转产生强大的气
流将进气压力提高,使得进入发动机的气体更加密集,燃烧也更加充分。
涡轮增压发动机的构造简单,可调性好,功率高,且轻便紧凑。
不过,由于增压器需要排气气流驱动而驱动来自排出物和空气中的污物等会
直接影响其效率,一定程度上限制了其使用寿命。
自然吸气发动机
自然吸气发动机指的是将空气自然吸入气缸内进行燃烧的机型。
自然
吸气发动机是常用发动机之一,也是早期汽车发动机的主打之一。
自然吸气发动机不需要额外的增压器,因此更加简单、可靠、稳定,
而且产生的噪音相对较少。
同时,由于气缸中的压缩比较低,在同等
排量条件下可以提供更加接近自然环境的驾驶体验。
相对于涡轮增压发动机而言,自然吸气发动机功率不如涡轮增压发动机,节约空气的能力和动力不足也是其短板之一。
但是,在某些场合,此类控制板可以提供比涡轮增压发动机更加灵活的驾驶风格和更加平
稳的加速感觉,非常适合旅游驾驶等。
总的来说,涡轮增压发动机和自然吸气发动机各自适用于特定场景,
选择何种发动机也要根据实际需求进行考虑。
汽车发动机进气系统工作方式的常见分类

汽车发动机进气系统工作方式的常见分类汽车发动机进气系统的主要功用是为发动机输送清洁、干燥、充足而稳定的空气以满足发动机的需求,避免空气中杂质及大颗粒粉尘进入发动机燃烧室造成发动机异常磨损。
目前,发动机进气系统常见工作方式为自然吸气、涡轮增压、机械增压、双增压等。
一、自然吸气自然吸气(Normally Aspirated)是汽车进气的一种,是在不通过任何增压器的情况下,大气压将空气压入燃烧室的一种形式,更加稳定,自然吸气发动机在动力输出上的平顺性与响应的直接性上,要远优于增压发动机。
如本田飞度1.5AT炫酷运动版搭载了1.5L自然吸气发动机:二、涡轮增压涡轮增压(Turbocharger)发动机是指利用废气冲击涡轮来压缩进气的增压发动机,简称Turbo或T。
如在一些轿车尾部看到Turbo或T,即表明该车采用涡轮增压发动机。
这种发动机是利用发动机排放出废气的能量,冲击装在排气系统中的涡轮,使之高速旋转,通过一根转轴带动进气涡轮以同样的速度高速旋转使之压缩进气,并强制地将增压后的进气压送到气缸中。
由于发动机功率与进气量成正比,因此可提高发动机功率。
它利用的是发动机排出的废气,所以,整个增压过程基本不会消耗发动机本身的动力。
涡轮增压拥有良好的加速持续性,用通俗的话说就是后劲十足。
而且最大转矩输出的转速范围宽广,转矩曲线平直,但低速时由于涡轮不能及时介入,从而导致动力性稍差。
如奥迪A4L 2013款2.0TFSI AT采用了2.0L涡轮增压发动机:三、机械增压与涡轮增压相比,机械增压(Supercharger)的原理则完全不同。
它并不是依靠排出的废气能量来压缩空气,而是通过一个机械式的空气压缩机与曲轴相连,通过发动机曲轴的动力带动空气压缩机旋转来压缩空气。
压缩机是通过两个转子的相对旋转来压缩空气的。
正因为需要通过曲轴转动的能量来压缩空气,机械增压会对发动机输出的动力造成一定程度的损耗。
机械增压器的特性刚好与涡轮增压相反,由于机械增压器始终在“增压”,因此在发动机低转速时,其转矩输出就十分出色。
涡轮增压发动机工作原理

涡轮增压发动机工作原理涡轮增压发动机工作原理中,涡轮增压是一种机械式增压方式,通过利用气体动力学的原理,从而增加气缸内的空气进气量,从而提高发动机的输出功率和扭矩。
通常,涡轮增压发动机在低于中高速范围,如从1000rpm到4000rpm,效果达到最佳状态。
涡轮增压器的原理是利用燃油中的能量释放出气体压力,从而驱动涡轮转子旋转,转动的涡轮将压缩空气送入发动机燃烧室,从而增加燃料燃烧的效率。
接下来,我们将会详细解析涡轮增压发动机的工作原理。
一、涡轮增压发动机的基本结构涡轮增压发动机包括涡轮增压器、进气歧管、燃烧室、排气管和涡轮悬吊组件,涡轮增压器可分为中央涡轮增压器和双涡轮增压器两种。
前者只有一个涡轮,随着汽车转速的上升,涡轮的旋转速度亦会增加,从而增加进气压力;后者则拥有两个涡轮,其中一个涡轮只负责低转速段的增压工作,而另一个涡轮主要承担高转速段的增压任务。
涡轮增压器通过涡轮组件和废气涡轮组件结合而成,其安装在汽车引擎进气歧管里面,因而发挥着增压的作用。
涡轮组件作为增压器的核心部件,由轮叶、轴和壳体三部分组成。
轮叶通过涡轮间隙与壳体相隔,而轮叶的切口则与涡轮增压器中的废气涡轮组件的叶片相交叠,从而利用排气气流带动涡轮转子的旋转。
废气涡轮组件则是协同工作的一部分,其利用吸气过程中的废气引导叶片旋转,从而带动涡轮组件的旋转工作。
涡轮增压器与汽车引擎的其他部件之间,则有一个压缩空气输入与燃油混合输出的进口和出口处相连。
经涡轮压缩后的新鲜空气将进入压缩空气之后的连通管道中,之后再进入汽车发动机的进气歧管,在这里与喷油器所喷射出的燃油混合并进入汽车发动机的燃烧室进行燃烧。
二、涡轮增压发动机增加功率的原理由于涡轮增压器向发动机提供的新鲜空气比常规进气系统中的空气更加稠密,因此涡轮增压发动机可以在相同的燃料供应条件下,产生更多的动力输出。
因为闵贺尔定理表明动力等于扭矩乘以发动机转速,因此涡轮增压系统可以增加扭矩产生,而这也意味着更多的动力输出。
自然吸气、机械增压和涡轮增压器的区别

发动机带来多余的油耗。缺点也很明显,一个是反应迟滞,因为从进气到排出尾气是需要一段时间的,这也就是说涡轮的响应是永远滞后于当前车速状况。这一点在汽车启动时表现的尤为突出。此外,涡轮使用和保养也较为复杂。近几年来涡轮发动机的盛行,主要是由于它强劲的动力表现,1.4排量的涡轮增压发动机可以和1.8排量的自然吸气发动机在动力性上不相上下。由于相关排放法规和政策的缘故,小排量大动力的车当然会受到厂商和消费者的青睐。
涡轮增压则是近年来的热门,几乎每个车企都以涡轮增压车型为销售主力,几乎成为了新技术的代名词。最早的增压方式都是机械增压,涡轮被发明以后为了和原来的增压方式区分开来,就在排量后加个字母“T”,可以说绝大多数车尾巴上有“T”的车都是涡轮增压。涡轮增压的原理,是利用引擎的废气排放来驱动压缩机。理论上,只要气缸本体当初设计时够厚、耐得住压力,再增加涡轮增压器本体的尺寸和数量,增压力道几乎可以无限制增加。也就是说,涡轮所增的压力可比机械增压器高数倍。此外,由于使用的是尾气的能量,理论上不会为
综合来看,三种进气方式各有优劣,不能说哪个先进哪个落后,关键还是根据车主的个人爱好和用车习惯选择最适合自己的一款。
Байду номын сангаас
首先介绍的是自然吸气。所谓自然吸气,就是在不通过任何增压器的情况下,大气压将空气压入燃烧室的一种形式。早期的家用轿车大都采用这种进气方式。因为少了一个压缩环节,自然吸气发动机在动力输出上的平顺性与响应的直接性上,要远优于增压发动机。但是缺点也显而易见,由于无法调至合适的空燃比,同等排量的自然进气发动机比装备了增压器的发动机动力性上要逊色不少。目前市面上主要的自然吸气车型有帝豪EC8、标致508、雪铁龙C5等。
细心的车友可能会留意到汽车尾巴上的各种不同的字母,比如说1.8T、2.7TDI、2.4L、2.8FSI、1.8TSI、3.0TFSI之类的字样。那这些字母各自有着怎样的含义呢?其实大部分情况下字母是用来说明这款车的增压方式的。比如字母T是英文Turbo(涡轮)的缩写。1.8T、1.8TSI都是进气涡轮增压。L有时代表自然吸气的进气方式,比如说标致5082.0L就不带任何进气增压装置。L有时也代表机械增压,比如日产玛驰1.2L就是机械增压的车型。那这3种进气方式各有什么区别呢?
涡轮增压和自然吸气

自然吸气、涡轮增压和机械增压的区别动态体验•相信对车子有所了解的车友,对自然吸气、涡轮增压、机械增压这些词汇都不会感到陌生,那么这三者到底有什么区别呢?现在我们就从三个方面来区别:驾驶感受、适用场合,以及可靠耐用性。
•自然吸气:驾驶特性多年未变,都是比较平稳性,发力性格是最可控、可预知的,开起来总体比较平顺、不突兀,就算动力较大,也是比较容易掌控的。
自然吸气自然吸气适用于任何车型,但若想要得到很高的动力,要么得做到很高转速,要么得用很大排量,这两者都是有难度(成本高)的。
维护保养有优势,因为它是发动机的基本形态,一切都是“自然”的,没有像涡轮增压机械增压那样增加额外的部件,所以理论上比后两者可靠耐用。
比较•涡轮增压:动力特性上经历了一个比较大的变革,十年前的涡轮增压是很“暴戾”的,低速时乏力,涡轮介入后动力突然涌现,后劲是强,很刺激,但不好控制(有些人就喜欢这种“癫狂”感觉);近几年的涡轮增压,特性有很大变化,大多有比较宽广、平坦的扭矩输出,感觉就是发力比以前更早,而且发力起来比较平稳和持久。
•和自然吸气相比,涡轮增压往往更有劲,但力量输出的变化、精细度不如自然吸气。
如今涡轮增压发动机可以在较小排量上获得比自然吸气明显好的动力,而且低负载时油耗很低,所以经济型车有普及涡轮增压的趋势。
•保养方面,由于比自然吸气多了额外的涡轮部件,而且内部工作压力、温度较高,喷油精度要求也高,所以理论上故障率会比自然吸气高,保养要求也高。
涡轮管结构鼓风机结构双增压发动机示意图•机械增压:动力特性与自然吸气接近,比较容易做出可控、可预知的大动力。
但用的车较少,因为结构比涡轮增压复杂,研发难度和生产成本都较高。
•机械增压能明显提升动力,但在调校、经济性方面不如涡轮增压那么有发展空间,所以只出现在一些排量有限但追求动力性的车型上。
•用什么技术方案实现性能指标那是厂商工程师的事,作为普通消费者,主要还是从驾驶体验,以及使用成本、可靠性方面去选择。
浅谈汽车发动机的增压技术

浅谈汽车发动机的增压技术黄安华;霍枫;杨世轶【摘要】与自然吸气式发动机相比,增压型发动机在其结构和尺寸不变的情况下,功率和扭矩可提高20%~50%,如排量是1.8L的涡轮增压型发动机,其功率接近甚至超过了2.4L的自然吸气式发动机,(与2.4L自然吸气式发动机相比)油耗明显降低,污染物排放也显著减少.在当前国家节能减排的大背景下,新能源还不能完全替代传统能源的情况下,内燃机采用增压技术无疑是提高传统能源利用效率、节约能源的最佳选择之一.【期刊名称】《汽车零部件》【年(卷),期】2012(000)003【总页数】4页(P23-26)【作者】黄安华;霍枫;杨世轶【作者单位】65066部队军官训练教研室;65066部队军官训练教研室;65066部队后勤部【正文语种】中文The charging Technology is a means to utilize the energy,to save the energy and to reduce the emission.This paper has discussed the structure characteristics,working principle,advantages and disadvantages and the applications of the Turbocharging,Supercharging,Variable GeometryTurbocharging,Twin Turbocharging and the Turbocharging+Supercharging technologies.This paper has also pointed out the development direction of the future charging technology.0 引言与自然吸气式发动机相比,增压型发动机在其结构和尺寸不变的情况下,功率和扭矩可提高20%~50%,如排量是1.8L的涡轮增压型发动机,其功率接近甚至超过了2.4L的自然吸气式发动机,(与2.4L自然吸气式发动机相比)油耗明显降低,污染物排放也显著减少。
发动机技术比较自然吸气与涡轮增压发动机的优劣

发动机技术比较自然吸气与涡轮增压发动机的优劣发动机是现代汽车的心脏,其性能直接影响着汽车的动力、燃油效率和环保性能。
自然吸气发动机(Naturally Aspirated,简称NA)和涡轮增压发动机(Turbocharged,简称TC)是目前较为主流的两种发动机技术。
本文将针对这两种发动机技术的优劣进行比较,并为读者提供相关参考。
一、自然吸气发动机自然吸气发动机是指通过活塞运动产生的机械吸气来实现进气的机构,直接将大气中的空气吸入汽缸进行燃烧。
自然吸气发动机的主要优势在于以下几个方面:1. 简单可靠:相比涡轮增压发动机,自然吸气发动机结构相对简单,减少了复杂的涡轮增压系统,提高了发动机的可靠性和维修便利性。
2. 平顺性好:自然吸气发动机在运行时没有涡轮增压系统带来的涡轮滞后和冲击,所以具有更好的平顺性和线性的输出特性,提供更加平稳的驾驶感受。
3. 发动机响应快:自然吸气发动机的吸气和排气过程相对简单,减少了涡轮增压系统的惯性,所以响应速度更快,动力输出更加迅猛。
4. 耗油相对较少:自然吸气发动机在负荷较低的工况下相对较为经济,燃油消耗相对较低。
二、涡轮增压发动机涡轮增压发动机通过涡轮增压系统将更多的空气进一步压缩进入汽缸进行燃烧,以实现提高功率输出的目标。
涡轮增压发动机相较于自然吸气发动机,具有以下几个优势:1. 更高的功率输出:涡轮增压发动机通过增压系统将更多空气送入汽缸,与相同排量的自然吸气发动机相比,具备更高的功率和扭矩输出。
2. 爬坡能力强:涡轮增压发动机在高原或者山区等海拔较高的地区,可以实现更好的动力输出,提升汽车的爬坡能力。
3. 低速扭矩充沛:涡轮增压发动机在低转速时,由于增压系统的作用可以提供更多的扭矩输出,使得发动机具有更好的起步和加速性能。
4. 发动机排放更环保:涡轮增压发动机利用增压系统提高了进气效率,使得燃烧更加充分,燃烧产生的废气排放更为干净,具有更好的环保性能。
总结自然吸气发动机与涡轮增压发动机各自具有一定的优势,在不同的场景下可以发挥不同的作用。
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汽车发动机涡轮增压与自然吸气比较
从技术可靠性、耐久性角度看,自然吸气的平均分要高于涡轮增压,但这只是一个方面。
如果只着眼于技术可靠,那么产品都不需要更新换代了,用历经沧桑考验的老技术是最可靠的。
不过汽车业是应该有追求的,希望让发动机有更大马力,更省油,更有驾驶乐趣……所以才有了不断改进的自然吸气发动机-----涡轮增压技术的出现!1)自然吸气的发动机比较容易做得完善。
怠速的安静平顺性、冷车发动时的噪音和运转平稳度,自然吸气发动机普遍会做得更好。
涡轮发动机,毕竟带了额外的“外设”,所以在平顺、静音这些方面不容易做得很好(当然我说的是同样20多万的车的比较,上百万高档车用的涡轮发动机可以做得非常完善,这关乎成本应用)。
2)涡轮发动机加速表现更好。
这是因为涡轮发动机有着更大的肺活量,肺活量大的人运动起来当然更有劲。
涡轮增压发动机动力普遍能达到相当于其排量1.3~1.5倍左右的自然吸气发动机的水平。
但这只是笼统程度,实际表现上,涡轮发动机在3000转后的“后劲”会比自然吸气发动机强,部分出色的涡轮增压发动机更能提供令人兴奋的“高潮”。
相对来说,自然吸气发动机的后劲即使有,来得也没那么刺激。
3)自然吸气发动机的动力收放更容易掌控。
主要表现在细微操控油门时力度的输出上,例如你一直保持油门在某一个开度不变,自然吸气的车子加速会比较畅顺、加速度相对比较平均;涡轮发动机的车子
则会呈一种渐入高峰的变化性输出。
不过这种差异有缩小的倾向,有些自然吸气发动机也会有较大的力量波幅,而有些涡轮发动机的输出已经调校得非常平均。
但某些时候还是能见到它们的先天特性,例如在一个较斜的坡道上倒车时,开自然吸气的车,你很容易找到一个让车子稳定、精细地发力的油门位置,而涡轮的车子,这个油门位置就比较难掌握,往往要踩一下、放一下,即是说涡轮车子的极低速度下的线性度是明显不及自然吸气的。
这个现象不但发生在十多二十万的涡轮增压车(如我们的新君威2.0T、昊锐1.8T)上,就连一些高级大排量涡轮增压车也难以避免。
4)涡轮发动机究竟是更费油,还是更省油?这个问题相信不少人觉得困惑,因为不少厂商宣传它们的涡轮发动机时都提到了经济省油。
事实上,涡轮这技术本身是为榨取大马力而诞生的,在有限的排量限制下,获得超过其排量的动力输出,是这项技术诞生的出发点。
所以同排量对比,一台1.8T带涡轮的发动机,其油耗肯定高过1.8L自然吸气发动机。
不过现在人们转变了思维的角度,以同等动力输出而不是同等排量来比较,涡轮发动机因为排量更小,所以在涡轮不全力工作的状态下,它可能比同等动力水平的自然吸气发动机更加省油。
比方说,一台1.8T发动机动力水平相等于另一台2.4L自然吸气发动机,彼此都全力工作时,大家的油耗可能差不多;但当这两台发动机在90km/h等速巡航这种低负荷工作时,1.8T发动机的涡轮由于未充分介入工作,这时气缸内部实际工作排量只有1.8L,而另一台自然吸气发动机工作排量始终为2.4L,这时候1.8T带涡轮的比2.4L自然吸气
轮叶片仍然因惯性高速转动,这时候轴承就会受损。
这种损坏可能是瞬间的,也可能是微小的,但会日积月累缩短涡轮的工作寿命。
针对这个问题,日常驾驶涡轮增压的车,最好每次停车后做到延迟几分熄火,让仍然处于高温状态的涡轮叶片轴承获得冷却和润滑,延长轴承寿命。
这是涡轮跟自然吸气发动机最大、也差不多是唯一的使用方式上的区别。
过去不少拥有涡轮车的车主会自己加装一个延时熄火装置(称为Turbo Timer),而大众TSI涡轮发动机现在原厂已配有自动延迟冷却系统,用户已完全不用管延迟熄火的问题,相信这一技术在涡轮发动机中也会日渐普及。
8)涡轮增压相比自然吸气还有一项优势,就是在排放控制方面,更容易做到降低排放,尤其是单位二氧化碳的排放量。
这正是为什么欧洲车厂都纷纷加大力度研发涡轮增压发动机的原因。
总结一下,自然吸气发动机比较可靠完善,涡轮增压则在各项性能指标上有优势。
现阶段,这两种发动机处于势均力敌的状态,但作为新技术,涡轮增压的技术前景比自然吸气要好。
在厂商宣传引导下,我看到涡轮增压和自然吸气形成了两大流派,甚至是两大对立阵营,我觉得大家没必要把这两种技术“搞对立”,自然吸气的优点是涡轮增压所没有的,涡轮增压的优点也是开自然吸气车子的人无法感受到的。
所以,大家应该以开放的态度去看这两种技术,这也是为什么新车评网的长测车队既有自然吸气,也有涡轮增
压的原因。