自然吸氣發動機和渦輪增壓發動機的區別

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在大規模引入小型發動機之後，這個話題已成為優先考慮的話題。 因此，這是一個寫一篇文章來嘗試澄清這一問題的機會，所以讓我們來看看使自然吸氣發動機不同於渦輪增壓發動機的所有要素。

另請閱讀：渦輪增壓器操作。

基本原理

由於並非所有人都是機械冠軍，讓我們快速了解一下自然吸氣和機械增壓發動機。

首先我們要澄清一下，這些術語首先指的是進氣量，所以我們不關心其餘的。 自然吸氣發動機可以被認為是“標準”發動機，這意味著它通過活塞的往復運動自然地呼吸外部空氣，然後活塞在這裡充當吸氣泵。

增壓發動機使用添加劑系統迫使更多空氣進入發動機。 因此，除了通過活塞的運動吸入空氣外，我們還借助壓縮機添加更多空氣。 有兩種類型：

• 發動機驅動能量=壓縮機-增壓器
• 排氣控制 = 渦輪增壓器。

渦輪發動機=更多動力

第一個觀察：渦輪增壓發動機可能具有更大的功率。 事實上，動力直接來自氣缸中的燃燒，越重要，氣缸“移動”得越多，因此汽車的動力就越強。 與沒有渦輪增壓器相比，使用渦輪增壓器可以將更多的空氣擠入氣缸。 因為我們可以發送更多的氧化劑（空氣，尤其是其中的一點點氧氣），所以我們可以發送更多的燃料。 因此，每個週期我們有更多的能量可以燃燒，所以我們有更多的能量。 “增壓”一詞也有很多含義，我們實際上是用空氣和燃料堵塞發動機，我們將盡可能多的東西“塞”到氣缸中。

458 Italia 配備自然吸氣 4.5 發動機，功率 570 馬力。

488 GTB（替代品）配備了 4.0 增壓發動機，輸出功率為 100 馬力。 更多（因此是 670）。 因此，我們擁有更小的發動機和更大的功率（兩個渦輪機，每組氣缸一個）。 每次重大危機時，製造商都會為我們帶來他們的渦輪機。 這確實已經在過去發生過，也許它們將來會再次被拋棄（除非電力取代熱能），即使在“氣候”背景下機會很小。 政策 ”。

少空心渦輪發動機

自然吸氣發動機在轉速升高時吸入越來越多的空氣，因此其功率隨著轉速升高而增加，因為此時它消耗的空氣和燃料最多。 渦輪發動機在低轉速時可以有大量的空氣和燃料，因為渦輪機向氣缸填充“人造”空氣（空氣因此添加到通過氣缸運動自然吸入的空氣中）。 氧化劑越多，低速送出的燃料就越多，導致能量過剩（這是一種摻雜）。

但請注意，發動機驅動的壓縮機（曲軸驅動的增壓器）即使在較低的轉速下也可以將空氣強制進入發動機。 渦輪增壓器由從排氣管逸出的空氣提供動力，因此它不能在非常低的轉速下正常工作（此時排氣流量不是很重要）。

另請注意，渦輪增壓器不能在所有速度下都以相同的方式運行，渦輪機的“螺旋槳”不能根據風的強度（因此廢氣的速度和流量）進行相同的運行。 因此，渦輪在有限的範圍內工作得最好，因此產生了屁股踢效應。 那麼我們有兩種解決方案：改變翅片斜率的可變幾何渦輪增壓器，或者雙倍甚至三倍增壓。 當我們有多個渦輪機時，一個負責低速（小流量，因此小型渦輪機適應這些“風”），另一個負責高速（更一般地說，在這種情況下流量更重要是合乎邏輯的）點。那裡）。 通過這個裝置，我們可以找到自然吸氣發動機的線性加速度，但具有更多的捕捉力和明顯的扭矩（當然是在相同的排量下）。

消耗？ 這取決於 …

這給我們帶來了一個相當重要且有爭議的觀點。 渦輪增壓發動機油耗低嗎？ 如果你看看製造商的數量，你可以說是的。 但事實上，很多時候一切都很好，只是需要討論其中的細微差別。

生產商的消費取決於 NEDC 週期，即汽車使用的特定方式：非常慢的加速和非常有限的平均速度。

在這種情況下，渦輪增壓發動機處於頂部，因為他們不經常使用它......

事實上，小型化渦輪增壓發動機的主要優勢在於其體積小。 從邏輯上講，小型電機的消耗量比大電機要少。

不幸的是，小型發動機的功率有限，因為它不能吸入大量空氣，因此燃燒大量燃料（因為燃燒室很小）。 使用渦輪增壓器的事實使得人為地增加其排量並恢復收縮過程中損失的功率成為可能：我們可以引入超過腔室尺寸的空氣量，因為渦輪增壓器發送壓縮空氣，從而吸收空氣。 更少的空間（它還通過熱交換器冷卻以進一步減小體積）。 簡而言之，我們可以銷售1.0馬力以上的100s，而如果沒有渦輪增壓，它們將被限制在XNUMX馬力左右，因此很多汽車都無法銷售。

作為 NEDC 循環認證的一部分，我們以低速行駛（轉速緩慢、低加速）的汽車，因此結果是一個安靜運行的小型發動機，在這種情況下它不會消耗太多。 如果我以低且相等的轉速並排運行 1.5L 和 3.0L，那麼 3.0 邏輯上會消耗更多。

因此，在低轉速下，渦輪增壓發動機將像自然吸氣發動機一樣運行，因為它不會使用渦輪增壓（廢氣太弱而無法使其恢復活力）。

這就是渦輪發動機愚弄他們的世界的地方，與大氣發動機相比，它們在低速時消耗很少，因為平均而言它們更小（更少=消耗更少，我重複一遍，我知道）。

然而，在實際使用中，有時甚至會適得其反！ 事實上，當爬塔時（所以當我們使用動力而不是NEDC循環時），渦輪增壓器打開，然後開始向發動機注入非常大的氣流。 不幸的是，空氣越多，你就越需要通過輸送燃料來補償，這實際上會增加消耗。

那麼，讓我們回顧一下：製造商縮小了電機的尺寸，以更好地運行 NEDC 循環，從而降低消耗值。 然而，為了提供與“老式大發動機”相同水平的動力，他們添加了渦輪增壓器（或機械增壓器）。 在循環過程中，渦輪增壓器的工作量很小，甚至由於廢氣的膨脹而帶來一點額外的能量（廢氣比進入發動機的混合物佔據了更多的空間，這種膨脹是由渦輪機控制的） ，這導致少量消耗，因為發動機小，我提醒一下（如果我們比較兩個相同體積的渦輪增壓和不渦輪增壓，邏輯上渦輪增壓的會消耗更多）。 事實上，人們正在使用汽車的所有動力，因此使渦輪更加努力地工作。 發動機是用空氣吹動的，因此它也必須“裝載”汽油：即使是小型發動機，消耗也會急劇增加......

就我而言，我有時會擔心地註意到你們中的許多人對小型汽油發動機（著名的1.0、1.2、1.4等）的實際消耗非常不滿意。 當許多人使用柴油回來時，這種衝擊就變得更加嚴重。 有些人甚至直接賣掉他們的車......所以在購買小型汽油發動機時要小心，它們並不總是能創造奇蹟。

音質不好？

對於渦輪發動機，排氣系統更加困難......事實上，除了催化轉化器和柴油顆粒過濾器之外，我們現在還有一個渦輪機，它由去除廢氣引起的流量供給。 所有這些意味著我們仍在添加一些東西來阻擋線路，因此我們聽到的噪音會少一些。 此外，速度較低，因此發動機的尖叫聲也較小。

F1 是現有最好的例子，觀眾的享受已經大大減弱（發動機聲音是主要成分之一，就我而言，我非常懷念自然吸氣 V8 發動機！）。

在這裡我們可以清楚地看到渦輪在排氣水平上有點妨礙......（歧管在右側，渦輪安裝在左側）

法拉利 / V8 ATMO VS V8 TURBO！ 選一個！

Spotter（GE Supercars）為您做了比較工作。 但請注意，這種差異在其他汽車（尤其是 F1）上更為明顯，因為法拉利仍然確保渦輪增壓對批准的影響盡可能小，從而迫使工程師努力工作。 無論如何，9000 上的轉速為 458 rpm，8200 GTB 上的轉速為 488 rpm（也知道 488 在相同速度下發出的噪音更小）。

用渦輪降檔？

是的，對於收集廢氣流並將壓縮空氣發送到發動機的兩個渦輪機，這裡有一個限制：我們不能讓它們都旋轉得太快，然後我們在排氣出口處也會有阻力，我們這樣做自然吸氣發動機沒有（渦輪干擾）。 但請注意，將壓縮空氣發送到發動機的渦輪機是通過旁通閥的旁通閥進行電子控制的，因此我們可以限制流向發動機的壓縮空氣流量（這部分是發生的情況）。 進入鎖定模式，旁通閥會將所有壓力釋放到空氣而不是發動機。

因此，這一切都與我們在上一段中看到的很接近。

勢頭大嗎？

部分出於同樣的原因，我們得到了具有更大慣性的發動機。 它還會降低樂趣和運動感。 渦輪機影響進入（進氣）和排出（排氣）空氣的流動，因此在後者的加速和減速速率方面產生一些慣性。 但是，請注意，引擎的架構也會對此行為產生很大影響（V 型、扁平式、直列式等引擎）。

因此，當你停止加油時，發動機會加速（我說的是速度），然後減速得更慢一些……即使是汽油也開始像柴油發動機一樣運行渦輪增壓超過一個很長一段時間（例如，M4或Giulia Quadrifoglio，僅舉幾例，488 GTB正在努力，但它也並不完美）。

如果這在每個人的車上都不是那麼嚴重，那麼在超級跑車上 - 200 歐元 - 更多！ 未來幾年，大氣中的舊款應該會流行起來。

阿爾法羅密歐 Giulia Quadrifoglio Verde QV Carabinieri 排氣聲浪警察超級跑車

第20秒交會聽到電機的慣性，太軟了吧？

反應較慢

另一個後果是發動機的響應不太令人印象深刻。 法拉利還竭盡全力向潛在客戶展示，儘管 488 GTB 採用渦輪增壓，但已採取一切措施降低發動機響應速度。

不那麼高貴？

不是真的……機械增壓器怎麼能讓發動機變得不那麼高貴呢？ 如果很多人不這麼認為，我個人認為這是沒有道理的，但也許我錯了。 另一方面，這可能會降低他的吸引力，這是另一回事。

可靠性：渦輪半桅

這是愚蠢而卑鄙的邏輯。 發動機中的零件越多，發生故障的風險就越大...而這裡我們就搞砸了，因為渦輪增壓器既是一個敏感零件（易碎的翅片和需要潤滑的軸承）又是一個承受巨大壓力的零件極限（每分鐘數十萬轉！）...

此外，它還可能因加速而損壞柴油發動機：它在潤滑軸承處洩漏，這些油被吸入發動機並在後者中燃燒。 而且由於柴油發動機沒有受控點火，因此無法關閉發動機！ 你所要做的就是看著他的車以過高的速度並在一陣煙霧中熄火）。

所有評論和反應

丹尼爾的 發表評論：

菲爾·哈基 （日期：2021 年 05:22:08）

您寫道，您懷念一級方程式賽車中的 V8 發動機，但經歷過第一個渦輪增壓時代的車手，然後是 V1、V8、V10 12 cc。 厘米，然後是 3500 立方厘米。 看吧，據說只少了3cc V3000發動機。 看吧。笑起來很強大，這就是我的看法。

伊爾我。 1 對此評論的反應：

• 管理員 站點管理員 (2021-05-24 15:16:25)：當心其中的微妙之處，我懷疑它們缺乏動力……首先，它們不再撞擊V10的臀部，但被吸氣會受到低轉速下降的懲罰。

  與所有轉速下的全渦輪增壓相比，任何騎手都更喜歡樓下稍微鬆弛的氣氛。 渦輪增壓發動機在聲音方面非常煩人（CF維特爾），並且在這些功率水平下更難調節（此外，它的線性度較差）。

  總之，渦輪在平民生活中好用，在賽道上用得少……

（您的帖子將在驗證後在評論下方可見）

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