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涡轮增压器是增压器的一种。在发动机的进气行程中,活塞下压会产生吸力。所谓增压,就是吸入超过这种吸力的空气。你可以把涡轮增压器看作一种用来增压的增压泵。
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涡轮增压器充分利用了发动机排出的废气。废气借助活塞的上升从气缸中排出,涡轮增压器利用这种能量启动压缩机(增压泵),将更多的混合气体强制送入气缸(图2.A)。
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图2.A 涡轮增压器的结构※利用废气启动压缩机,将更多的混合气体吸入汽缸。
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虽然发动机的排气量相同,但通过增压增加了空气(混合气体)的吸入量后,排气量也会增加。
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这是因为气缸中的混合气体越多火力越强,下压活塞的力就越大,发动机产生的扭矩也就越大。
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除了增压器之外,还有一种叫做超级增压器的增压方式。它利用发动机的力驱动增压泵,通过传动带传递曲轴的旋转,从而启动压缩机。
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涡轮增压器充分利用了本应舍弃的废气,超级增压器则利用了本该驱动汽车的一部分力,这是两者的不同之处。涡轮增压器有效利用了能量,可以说是废物利用。
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但是由于涡轮增压器是利用发动机排出的废气来启动压缩机的,因此在产生增压效果前有时会有短暂的时间差。
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在这方面,超级增压器更占优势。只要发动机在运转,压缩机就可以一直工作。这就意味着在产生增压效果前没有时间差,能在驾驶员踩下加速踏板时迅速做出回应。
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虽然两者在提高发动机性能上不相上下,但在节能方面,充分利用废气的涡轮增压器略胜一筹。
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汽车是怎样跑起来的 专栏 汽车辟谣 发动机的效率真的只有30%?
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编辑:我听说发动机的效率不高,是真的吗?
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记者:是啊。据说如果按燃烧1升汽油产生热量生成的动力计算,汽车的效率至多只有30%。
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编辑:什么?真的有那么低?
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记者: 你先别惊讶。那还只是就发动机本身来说的,还有人说汽车行驶时的效率只有20%,甚至是15%。
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编辑:看来是真的了。那全世界的汽车生产商们究竟在干什么啊!效率那么低,剩下的效率去哪儿了呢?
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记者:专家们解释说,32%转化成了废气的热量,28%用于冷却发动机,剩下的10%给了摩擦和辐射热。你见过在寒冬开车时从排气管往外冒热气吧?废气就那么热。也就是说剩余的能量被白白排出去了。散热器负责冷却发动机的冷却液,冷却液热得甚至没法轻易打开盖子,所以它的温度也是不容忽视的。
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编辑:那摩擦损失和辐射热又是什么呢?读者是听不懂你这些专业术语的。
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记者:我知道,这就给你解释。摩擦损失存在于很多地方。例如带动空调的压缩机、油压动力方向盘的助力泵、用于发电的交流发电机等都需要使用发动机的动力,各机器的摩擦也会损耗动力。再来说辐射热,就是类似于热量从发动机本身的金属部分释放到大气中的放射热。它们都起不到任何驱动汽车的作用。
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编辑:原来如此。那有提高效率的方法吗?
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