介紹下 渦噴發(fā)動機 渦扇發(fā)動機 渦輪發(fā)動機的區(qū)別

更新時間:2016-06-06本文內(nèi)容轉(zhuǎn)載自互聯(lián)網(wǎng)
渦扇發(fā)動機全稱為渦輪風扇發(fā)動機Turbofan是飛機發(fā)動機的一種,由渦輪噴氣發(fā)動機Turbojet發(fā)展而成。與渦輪噴氣比較,主要特點是首級壓縮機的面積大很多,同時被用作為空氣螺旋槳扇,將部分吸入的空氣通過噴射引擎的外圍向后推。發(fā)動機核心部分空氣經(jīng)過的部分稱為內(nèi)涵道,僅有風扇空氣經(jīng)過的核心機外側(cè)部分稱為外涵道。渦扇引擎最適合飛行速度400至1,000公里時使用,因此現(xiàn)在多數(shù)的飛機引擎都采用渦扇作為動力來源。渦扇引擎的旁通比Bypass ratio,也稱涵道比是不經(jīng)過燃燒室的空氣質(zhì)量,與通過燃燒室的空氣質(zhì)量的比例。旁通比為零的渦扇引擎即是渦輪噴氣引擎。早期的渦扇引擎和現(xiàn)代戰(zhàn)斗機使用的渦扇引擎旁通比都較低。例如世界上第一款渦扇引擎,勞斯萊斯的Conway,其旁通比只有0.3?,F(xiàn)代多數(shù)民航機引擎的旁通比通常都在5以上。旁通比高的渦輪扇引擎耗油較少,但推力卻與渦輪噴氣引擎相當,且運轉(zhuǎn)時還寧靜得多。..渦輪風扇發(fā)動機的誕生二戰(zhàn)后,隨著時間推移、技術(shù)更新,渦輪噴氣發(fā)動機顯得不足以滿足新型飛機的動力需求。尤其是二戰(zhàn)后快速發(fā)展的亞音速民航飛機和大型運輸機,飛行速度要求達到高亞音速即可,耗油量要小,因此發(fā)動機效率要很高。渦輪噴氣發(fā)動機的效率已經(jīng)無法滿足這種需求,使得上述機種的航程縮短。因此一段時期內(nèi)出現(xiàn)了較多的使用渦輪螺旋槳發(fā)動機的大型飛機。 實際上早在30年代起,帶有外涵道的噴氣發(fā)動機已經(jīng)出現(xiàn)了一些粗糙的早期設(shè)計。40和50年代,早期渦扇發(fā)動機開始了試驗。但由于對風扇葉片設(shè)計制造的要求非常高。因此直到60年代,人們才得以制造出符合渦扇發(fā)動機要求的風扇葉片,從而揭開了渦扇發(fā)動機實用化的階段。 50年代,美國的NACA即NASA 美國航空航天管理局的前身對渦扇發(fā)動機進行了非常重要的科研工作。55到56年研究成果轉(zhuǎn)由通用電氣公司GE繼續(xù)深入發(fā)展。GE在1957年成功推出了CJ805-23型渦扇發(fā)動機,立即打破了超音速噴氣發(fā)動機的大量紀錄。但最早的實用化的渦扇發(fā)動機則是普拉特·惠特尼Pratt & Whitney公司的JT3D渦扇發(fā)動機。實際上普·惠公司啟動渦扇研制項目要比GE晚,他們是在探聽到GE在研制CJ805的機密后,匆忙加緊工作,搶先推出了了實用的JT3D。 1960年,羅爾斯·羅伊斯公司的“康威”Conway渦扇發(fā)動機開始被波音707大型遠程噴氣客機采用,成為第一種被民航客機使用的渦扇發(fā)動機。60年代洛克西德“三星”客機和波音747“珍寶”客機采用了羅·羅公司的RB211-22B大型渦扇發(fā)動機,標志著渦扇發(fā)動機的全面成熟。此后渦輪噴氣發(fā)動機迅速的被西方民用航空工業(yè)拋棄。 渦輪風扇噴氣發(fā)動機的原理 渦槳發(fā)動機的推力有限,同時影響飛機提高飛行速度。因此必需提高噴氣發(fā)動機的效率。發(fā)動機的效率包括熱效率和推進效率兩個部分。提高燃氣在渦輪前的溫度和壓氣機的增壓比,就可以提高熱效率。因為高溫、高密度的氣體包含的能量要大。但是,在飛行速度不變的條件下,提高渦輪前溫度,自然會使排氣速度加大。而流速快的氣體在排出時動能損失大。因此,片面的加大熱功率,即加大渦輪前溫度,會導(dǎo)致推進效率的下降。要全面提高發(fā)動機效率,必需解決熱效率和推進效率這一對矛盾。 渦輪風扇發(fā)動機的妙處,就在于既提高渦輪前溫度,又不增加排氣速度。渦扇發(fā)動機的結(jié)構(gòu),實際上就是渦輪噴氣發(fā)動機的前方再增加了幾級渦輪,這些渦輪帶動一定數(shù)量的風扇。風扇吸入的氣流一部分如普通噴氣發(fā)動機一樣,送進壓氣機術(shù)語稱“內(nèi)涵道”,另一部分則直接從渦噴發(fā)動機殼外圍向外排出“外涵道”。因此,渦扇發(fā)動機的燃氣能量被分派到了風扇和燃燒室分別產(chǎn)生的兩種排氣氣流上。這時,為提高熱效率而提高渦輪前溫度,可以通過適當?shù)臏u輪結(jié)構(gòu)和增大風扇直徑,使更多的燃氣能量經(jīng)風扇傳遞到外涵道,從而避免大幅增加排氣速度。這樣,熱效率和推進效率取得了平衡,發(fā)動機的效率得到極大提高。效率高就意味著油耗低,飛機航程變得更遠。編輯本段渦輪風扇發(fā)動機的優(yōu)缺點如前所述,渦扇發(fā)動機效率高,油耗低,飛機的航程就遠................................................渦輪噴氣發(fā)動機是一種渦輪發(fā)動機。特點是完全依賴燃氣流產(chǎn)生推力。通常用作高速飛機的動力。油耗比渦輪風扇發(fā)動機高。渦噴發(fā)動機分為離心式與軸流式兩種,離心式由英國人弗蘭克·惠特爾爵士于1930年取得發(fā)明專利,但是直到1941年裝有這種發(fā)動機的飛機才第一次上天,沒有參加第二次世界大戰(zhàn),軸流式誕生在德國,并且作為第一種實用的噴氣式戰(zhàn)斗機Me-262的動力參加了1945年末的戰(zhàn)斗。相比起離心式渦噴發(fā)動機,軸流式具有橫截面小,壓縮比高的優(yōu)點,當今的渦噴發(fā)動機均為軸流式。.....原理及工作方式渦輪噴氣發(fā)動機應(yīng)用噴氣推進避免了火箭和沖壓噴氣發(fā)動機固有的弱點。因為采用了渦輪驅(qū)動的壓氣機,因此在低速時發(fā)動機也有足夠的壓力來產(chǎn)生強大的推力。渦輪噴氣發(fā)動機按照“工作循環(huán)”工作。它從大氣中吸進空氣,經(jīng)壓縮和加熱這一過程之后,得到能量和動量的空氣以高達2000英尺/秒610米/秒或者大約1400英里/小時2253公里/小時的速度從推進噴管中排出。在高速噴氣流噴出發(fā)動機時,同時帶動壓氣機和渦輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn),維持“工作循環(huán)”。渦輪發(fā)動機的機械布局比較簡單,因為它只包含兩個主要旋轉(zhuǎn)部分,即壓氣機和渦輪,還有一個或者若干個燃燒室。然而,并非這種發(fā)動機的所有方面都具有這種簡單性,因為熱力和氣動力問題是比較復(fù)雜的。這些問題是由燃燒室和渦輪的高工作溫度、通過壓氣機和渦輪葉片而不斷變化著的氣流、以及排出燃氣并形成推進噴氣流的排氣系統(tǒng)的設(shè)計工作造成的。飛機速度低于大約450英里/小時724公里/小時時,純噴氣發(fā)動機的效率低于螺旋槳型發(fā)動機的效率,因為它的推進效率在很大程度上取決于它的飛行速度;因而,純渦輪噴氣發(fā)動機最適合較高的飛行速度。然而,由于螺旋槳的高葉尖速度造成的氣流擾動,在350英里/小時563公里/小時以上時螺旋槳效率迅速降低。這些特性使得一些中等速度飛行的飛機不用純渦輪噴氣裝置而采用螺旋槳和燃氣渦輪發(fā)動機的組合 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渦輪螺旋槳式發(fā)動機。螺旋槳/渦輪組合的優(yōu)越性在一定程度上被內(nèi)外涵發(fā)動機、涵道風扇發(fā)動機和槳扇發(fā)動機的引入所取代。這些發(fā)動機比純噴氣發(fā)動機流量大而噴氣速度低,因而,其推進效率與渦輪螺旋槳發(fā)動機相當,超過了純噴氣發(fā)動機的推進效率。渦輪/沖壓噴氣發(fā)動機將渦輪噴氣發(fā)動機它常用于馬赫數(shù)低于3的各種速度與沖壓噴氣發(fā)動機結(jié)合起來,在高馬赫數(shù)時具有良好的性能。這種發(fā)動機的周圍是一涵道,前部具有可調(diào)進氣道,后部是帶可調(diào)噴口的加力噴管。起飛和加速、以及馬赫數(shù)3以下的飛行狀態(tài)下,發(fā)動機用常規(guī)的渦輪噴氣式發(fā)動機的工作方式;當飛機加速到馬赫數(shù)3以上時,其渦輪噴氣機構(gòu)被關(guān)閉,氣道空氣借助于導(dǎo)向葉片繞過壓氣機,直接流入加力噴管,此時該加力噴管成為沖壓噴氣發(fā)動機的燃燒室。這種發(fā)動機適合要求高速飛行并且維持高馬赫數(shù)巡航狀態(tài)的飛機,在這些狀態(tài)下,該發(fā)動機是以沖壓噴氣發(fā)動機方式工作的。渦輪/火箭發(fā)動機與渦輪/沖壓噴氣發(fā)動機的結(jié)構(gòu)相似,一個重要的差異在于它自備燃燒用的氧。這種發(fā)動機有一多級渦輪驅(qū)動的低壓壓氣機,而驅(qū)動渦輪的功率是在火箭型燃燒室中燃燒燃料和液氧產(chǎn)生的。因為燃氣溫度可高達3500度,在燃氣進入渦輪前,需要用額外的燃油噴入燃燒室以供冷卻。然后這種富油混合氣燃氣用壓氣機流來的空氣稀釋,殘余的燃油在常規(guī)加力系統(tǒng)中燃燒。雖然這種發(fā)動機比渦輪/沖壓噴氣發(fā)動機小且輕,但是,其油耗更高。這種趨勢使它比較適合截擊機或者航天器的發(fā)射載機。這些飛機要求具有高空高速性能,通常需要有很高的加速性能而無須長的續(xù)航時間。.......結(jié)構(gòu)進氣道軸流式渦噴發(fā)動機的主要結(jié)構(gòu)如圖,空氣首先進入進氣道,因為飛機飛行的狀態(tài)是變化的,進氣道需要保證空氣最后能順利的進入下一結(jié)構(gòu):壓氣機compressor,或壓縮機。進氣道的主要作用就是將空氣在進入壓氣機之前調(diào)整到發(fā)動機能正常運轉(zhuǎn)的狀態(tài)。在超音速飛行時,機頭與進氣道口都會產(chǎn)生激波shockwave,又稱震波,空氣經(jīng)過激波壓力會升高,因此進氣道能起到一定的預(yù)壓縮作用,但是激波位置不適當將造成局部壓力的不均勻,甚至有可能損壞壓氣機。所以一般超音速飛機的進氣道口都有一個激波調(diào)節(jié)錐,根據(jù)空速的情況調(diào)節(jié)激波的位置。兩側(cè)進氣或機腹進氣的飛機由于進氣道緊貼機身,會受到機身附面層boundary layer,或邊界層的影響,還會附帶一個附面層調(diào)節(jié)裝置。所謂附面層是指緊貼機身表面流動的一層空氣,其流速遠低于周圍空氣,但其靜壓比周圍高,形成壓力梯度。因為其能量低,不適于進入發(fā)動機而需要排除。當飛機有一定迎角angle of attack,AOA,或稱攻角時由于壓力梯度的變化,在壓力梯度加大的部分如背風面將發(fā)生附面層分離的現(xiàn)象,即本來緊貼機身的附面層在某一點突然脫離,形成湍流。湍流是相對層流來說的,簡單說就是運動不規(guī)則的流體,嚴格的說所有的流動都是湍流。湍流的發(fā)生機理、過程的模型化現(xiàn)在都不太清楚。但是不是說湍流不好,在發(fā)動機中很多地方例如在燃燒過程就要充分利用湍流。壓氣機壓氣機由定子stator頁片與轉(zhuǎn)子rotor頁片交錯組成,一對定子頁片與轉(zhuǎn)子頁片稱為一級,定子固定在發(fā)動機框架上,轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子軸與渦輪相連?,F(xiàn)役渦噴發(fā)動機一般為8-12級壓氣機。級數(shù)越多越往后壓力越大,當戰(zhàn)斗機突然做高g機動時,流入壓氣機前級的空氣壓力驟降,而后級壓力很高,此時會出現(xiàn)后級高壓空氣反向膨脹,發(fā)動機工作極不穩(wěn)定的狀況,工程上稱為“喘振”,這是發(fā)動機最致命的事故,很有可能造成停車甚至結(jié)構(gòu)毀壞。防止“喘振”發(fā)生有幾種辦法。經(jīng)驗表明喘振多發(fā)生在壓氣機的5,6級間,在次區(qū)間設(shè)置放氣環(huán),以使壓力出現(xiàn)異常時及時泄壓可避免喘振的發(fā)生?;蛘邔⑥D(zhuǎn)子軸做成兩層同心空筒,分別連接前級低壓壓氣機與渦輪,后級高壓壓氣機與另一組渦輪,兩套轉(zhuǎn)子組互相獨立,在壓力異常時自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速,也可避免喘振。燃燒室與渦輪空氣經(jīng)過壓氣機壓縮后進入燃燒室與煤油混合燃燒,膨脹做功;緊接著流過渦輪,推動渦輪高速轉(zhuǎn)動。因為渦輪與壓氣機轉(zhuǎn)子連在一根軸上,所以壓氣機與渦輪的轉(zhuǎn)速是一樣的。最后高溫高速燃氣經(jīng)過噴管噴出,以反作用力提供動力。燃燒室最初形式是幾個圍繞轉(zhuǎn)子軸環(huán)狀并列的圓筒小燃燒室,每個筒都不是密封的,而是在適當?shù)牡胤介_有孔,所以整個燃燒室是連通的,后來發(fā)展到環(huán)形燃燒室,結(jié)構(gòu)緊湊,但是整個流體環(huán)境不如筒狀燃燒室,還有結(jié)合二者優(yōu)點的組合型燃燒室。渦輪始終工作在極端條件下,對其材料、制造工藝有著極其苛刻的要求。目前多采用粉末冶金的空心頁片,整體鑄造,即所有頁片與頁盤一次鑄造成型。相比起早期每個頁片與頁盤都分體鑄造,再用榫接起來,省去了大量接頭的質(zhì)量。制造材料多為耐高溫合金材料,中空頁片可以通以冷空氣以降溫。而為第四代戰(zhàn)機研制的新型發(fā)動機將配備高溫性能更加出眾的陶瓷粉末冶金的頁片。這些手段都是為了提高渦噴發(fā)動機最重要的參數(shù)之一:渦輪前溫度。高渦前溫度意味著高效率,高功率。噴管及加力燃燒室噴管nozzle,或稱噴嘴的形狀結(jié)構(gòu)決定了最終排除的氣流的狀態(tài),早期的低速發(fā)動機采用單純收斂型噴管,以達到增速的目的。根據(jù)牛頓第三定律,燃氣噴出速度越大,飛機將獲得越大的反作用力。但是這種方式增速是有限的,因為最終氣流速度會達到音速,這時出現(xiàn)激波阻止氣體速度的增加。而采用收斂-擴張噴管也稱為拉瓦爾噴管能獲得超音速的噴氣流。飛機的機動性來主要源于翼面提供的空氣動力,而當機動性要求很高時可直接利用噴氣流的推力。在噴管口加裝燃氣舵面或直接采用可偏轉(zhuǎn)噴管也稱為推力矢量噴管,或向量推力噴嘴是歷史上兩種方案,其中后者已經(jīng)進入實際應(yīng)用階段。著名的俄羅斯Su-30、Su-37戰(zhàn)機的高超機動性就得益于留里卡設(shè)計局的AL-31推力矢量發(fā)動機。燃氣舵面的代表是美國的X-31技術(shù)驗證機。在經(jīng)過渦輪后的高溫燃氣中仍然含有部分未來得及消耗的氧氣,在這樣的燃氣中繼續(xù)注入煤油仍然能夠燃燒,產(chǎn)生額外的推力。所以某些高性能戰(zhàn)機的發(fā)動機在渦輪后增加了一個加力燃燒室afterburner,或后燃器,以達到在短時間里大幅度提高發(fā)動機推力的目的。一般而言加力燃燒能在短時間里將最大推力提高50%,但是油耗驚人,一般僅用于起飛或應(yīng)付激烈的空中纏斗,不可能用于長時間的超音速巡航。......使用情況渦噴發(fā)動機適合航行的范圍很廣,從低空低亞音速到高空超音速飛機都廣泛應(yīng)用。前蘇聯(lián)的傳奇戰(zhàn)斗機米格-25高空超音速戰(zhàn)機即采用留里卡設(shè)計局的渦噴發(fā)動機作為動力,曾經(jīng)創(chuàng)下3.3馬赫的戰(zhàn)斗機速度紀錄與37250米的升限紀錄。這個紀錄在一段時間內(nèi)不太可能被打破的與渦輪風扇發(fā)動機相比,渦噴發(fā)動機燃油經(jīng)濟性要差一些,但是高速性能要優(yōu)于渦扇,特別是高空高速性能。渦輪發(fā)動機一、什么是渦輪增壓?首先我們來弄明白什么是渦輪增壓。渦輪增壓的英文名字為Turbo,一般來說,如果我們在轎車尾部看到Turbo或者T,即表明該車采用的發(fā)動機是渦輪增壓發(fā)動機了。相信大家都在路上看過不少這樣的車型,譬如奧迪A6的1.8T,帕薩特1.8T,寶來1.8T等等。渦輪增壓套件渦輪增壓的主要作用就是提高發(fā)動機進氣量,從而提高發(fā)動機的功率和扭矩,讓車子更有勁。一臺發(fā)動機裝上渦輪增壓器后,其最大功率與未裝增壓器的時候相比可以增加40%甚至更高。這樣也就意味著同樣一臺的發(fā)動機在經(jīng)過增壓之后能夠產(chǎn)生更大的功率。就拿我們最常見的1.8T渦輪增壓發(fā)動機來說,經(jīng)過增壓之后,動力可以達到2.4L發(fā)動機的水平,但是耗油量卻比1.8發(fā)動機并不高多少,在另外一個層面上來說就是提高燃油經(jīng)濟性和降低尾氣排放。不過在經(jīng)過了增壓之后,發(fā)動機在工作時候的壓力和溫度都大大升高,因此發(fā)動機壽命會比同樣排量沒有經(jīng)過增壓的發(fā)動機要短,而且機械性能、潤滑性能都會受到影響,這樣也在一定程度上限制了渦輪增壓技術(shù)在發(fā)動機上的應(yīng)用。二、渦輪增壓的原理最早的渦輪增壓器用于跑車或方程式賽車上的,這樣在那些發(fā)動機排量受到限制的賽車比賽里面,發(fā)動機就能夠獲得更大的功率。紅色為高溫廢氣,藍色為新鮮空氣眾所周知發(fā)動機是靠燃料在汽缸內(nèi)燃燒作功來產(chǎn)生功率的,由于輸入的燃料量受到吸入汽缸內(nèi)空氣量的限制,因此發(fā)動機所產(chǎn)生的功率也會受到限制,如果發(fā)動機的運行性能已處于最佳狀態(tài),再增加輸出功率只能通過壓縮更多的空氣進入汽缸來增加燃料量,從而提高燃燒作功能力。因此在目前的技術(shù)條件下,渦輪增壓器是惟一能使發(fā)動機在工作效率不變的情況下增加輸出功率的機械裝置。我們平常所說的渦輪增壓裝置其實就是一種空氣壓縮機,通過壓縮空氣來增加發(fā)動機的進氣量,一般來說,渦輪增壓都是利用發(fā)動機排出的廢氣慣性沖力來推動渦輪室內(nèi)的渦輪,渦輪又帶動同軸的葉輪,葉輪壓送由空氣濾清器管道送來的空氣,使之增壓進入汽缸。當發(fā)動機轉(zhuǎn)速增快,廢氣排出速度與渦輪轉(zhuǎn)速也同步增快,葉輪就壓縮更多的空氣進入汽缸,空氣的壓力和密度增大可以燃燒更多的燃料,相應(yīng)增加燃料量和調(diào)整一下發(fā)動機的轉(zhuǎn)速,就可以增加發(fā)動機的輸出功率了。大家可能會覺得渦輪增壓裝置非常復(fù)雜,其實并不復(fù)雜,渦輪增壓裝置主要是由渦輪室和增壓器組成。首先是渦輪室的進氣口與發(fā)動機排氣歧管相連,排氣口則接在排氣管上。然后增壓器的進氣口與空氣濾清器管道相連,排氣口接在進氣歧管上,最后渦輪和葉輪分別裝在渦輪室和增壓器內(nèi),二者同軸剛性聯(lián)接。這樣一個整體的渦輪增壓裝置就做好,你的發(fā)動機就好像電腦CPU一樣被“超頻”了。三、發(fā)動機增壓的種類1、機械增壓系統(tǒng):這個裝置安裝在發(fā)動機上并由皮帶與發(fā)動機曲軸相連接,從發(fā)動機輸出軸獲得動力來驅(qū)動增壓器的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),從而將空氣增壓吹到進氣岐道里。其優(yōu)點是渦輪轉(zhuǎn)速和發(fā)動機相同,因此沒有滯后現(xiàn)象,動力輸出非常流暢。但是由于裝在發(fā)動機轉(zhuǎn)動軸里面,因此還是消耗了部分動力,增壓出來的效果并不高。2、氣波增壓系統(tǒng):利用高壓廢氣的脈沖氣波迫使空氣壓縮。這種系統(tǒng)增壓性能好、加速性好但是整個裝置比較笨重,不太適合安裝在體積較小的轎車里面。3、廢氣渦輪增壓系統(tǒng):這就是我們平時最常見的渦輪增壓裝置了,增壓器與發(fā)動機無任何機械聯(lián)系,實際上是一種空氣壓縮機,通過壓縮空氣來增加進氣量。它是利用發(fā)動機排出的廢氣慣性沖力來推動渦輪室內(nèi)的渦輪,渦輪又帶動同軸的葉輪,葉輪壓送由空氣濾清器管道送來的空氣,使之增壓進入氣缸。當發(fā)動機轉(zhuǎn)速增快,廢氣排出速度與禍輪轉(zhuǎn)速也同步增快,葉輪就壓縮更多的空氣進入氣缸,空氣的壓力和密度增大可以燃燒更多的燃料,相應(yīng)增加燃料量就可以增加發(fā)動機的輸出功率。一般而言,加裝廢氣渦輪增壓器后的發(fā)動機功率及扭矩要增大20%—30%。但是廢氣渦輪增壓器技術(shù)也有其必須注意的地方,那就是泵輪和渦輪由一根軸相連,也就是轉(zhuǎn)子,發(fā)動機排出的廢氣驅(qū)動泵輪,泵輪帶動渦輪旋轉(zhuǎn),渦輪轉(zhuǎn)動后給進氣系統(tǒng)增壓。增壓器安裝在發(fā)動機的排氣一側(cè),所以增壓器的工作溫度很高,而且增壓器在工作時轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速非常高,可達到每分鐘十幾萬轉(zhuǎn),如此高的轉(zhuǎn)速和溫度使得常見的機械滾針或滾珠軸承無法為轉(zhuǎn)子工作,因此渦輪增壓器普遍采用全浮動軸承,由機油來進行潤滑,還有冷卻液為增壓器進行冷卻。4、復(fù)合增壓系統(tǒng):即廢氣渦輪增壓和機械增壓并用,這種裝置在大功率柴油機上采用比較多,其發(fā)動機輸出功率大、燃油消耗率低、噪聲小,只是結(jié)構(gòu)太復(fù)雜,技術(shù)含量高,維修保養(yǎng)不容易,因此很難普及。四、渦輪增壓發(fā)動機的缺點誠然,渦輪增壓的確能夠提升發(fā)動機的動力,不過它的缺點也有不少,其中最明顯的就是動力輸出反應(yīng)滯后。我們看看前面有關(guān)渦輪增壓的工作原理就知道了,即由于葉輪的慣性作用對油門驟時變化反應(yīng)遲緩,也就是說從你大腳踩油門加大馬力,到葉輪轉(zhuǎn)動將更多空氣壓進發(fā)動機獲得更大動力之間存在一個時間差,而且這個時間還不短。一般經(jīng)過改良的渦輪增壓也要至少2秒左右來增加或者減少發(fā)動機動力輸出。如果你要突然加速的話,瞬間會有提不上速度的感覺。隨著技術(shù)的進步,雖然各個使用渦輪增壓的廠家都在對渦輪增壓技術(shù)進行改進,但是由于設(shè)計原理問題,因此安裝了渦輪增壓器的汽車駕駛起來的感覺是和大排量的汽車有一定詫異的。譬如說我們買了1.8T的渦輪增壓汽車,在實際的行駛之中,加速肯定不如2.4L的,但是只要度過了那段等待期,1.8T的動力同樣會竄上來,因此如果你追求駕駛的感覺的話,渦輪增壓引擎并不適合你,如果你是跑高速之類的,渦輪增壓才顯得特別有用。如果你的愛車經(jīng)常在城市內(nèi)行駛,那么就真的有必要考慮一下是否需要渦輪增壓了,因為渦輪并不是隨時都在啟動的,事實上在日常行車中,渦輪增壓的啟動機會很少,甚至不使用,這就給渦輪增壓發(fā)動機的日常表現(xiàn)帶來影響。就拿斯巴魯富士翼豹的渦輪增壓來說,它的啟動是在3500轉(zhuǎn)左右,最明顯的動力輸出點則是在4000轉(zhuǎn)左右,這時候會有二次加速的感覺,并一直持續(xù)到6000轉(zhuǎn)甚至更高。一般市內(nèi)駕駛我們的換檔實際都只是在2000-3000之間,5擋能夠上到3500轉(zhuǎn)估計速度都破120了,也就是說除非你故意停留在低檔位,否則不超過120公里的時速渦輪增壓根本無法啟動。沒有渦輪增壓的啟動,你的1.8T其實也就只不過是一部1.8動力的車而已,2.4的動力只能是你的心理作用了。此外渦輪增壓還有維護保養(yǎng)方面的問題,就拿寶來的1.8T來說,6萬公里左右就要更換渦輪了,雖然次數(shù)不算多,畢竟給自己的車無形之中又增加了一筆維護保養(yǎng)費,這個對經(jīng)濟環(huán)境還不是特別好的車主來說特別值得注意。五、渦輪增壓發(fā)動機的使用渦輪增壓器是利用發(fā)動機排出的廢氣驅(qū)動渦輪,它再怎么先進還是一套機械裝置,由于它工作的環(huán)境經(jīng)常處于高速、高溫下工作,增壓器廢氣渦輪端的溫度在600度以上,增壓器的轉(zhuǎn)速也非常高,因此為了保證增壓器的正常工作,對它的正確使用和維護十分重要。主要我們要遵循以下的方法:1、汽車發(fā)動機啟動之后,不能急踩加速踏板,應(yīng)先怠速運轉(zhuǎn)三分鐘,這是為了使機油溫度升高,流動性能變好,從而使渦輪增壓器得到充分潤滑,然后才能提高發(fā)動機轉(zhuǎn)速,起步行駛,這點在冬天顯得尤為重要,至少需要熱車5分鐘以上。2、發(fā)動機長時間高速運轉(zhuǎn)后,不能立即熄火。原因是發(fā)動機工作時,有一部分機油供給渦輪增壓器轉(zhuǎn)子軸承潤滑和用于冷卻的,正在運行的發(fā)動機突然停機后,機油壓力迅速下降為零,機油潤滑會中斷,渦輪增壓器內(nèi)部的熱量也無法被機油帶走,這時增壓器渦輪部分的高溫會傳到中間,軸承支承殼內(nèi)的熱量不能迅速帶走,而同時增壓器轉(zhuǎn)子仍在慣性作用下高速旋轉(zhuǎn)。這樣就會造成渦輪增壓器轉(zhuǎn)軸與軸套之間“咬死”而損壞軸承和軸。此外發(fā)動機突然熄火后,此時排氣歧管的溫度很高,其熱量就會被吸收到渦輪增壓器殼體上,將停留在增壓器內(nèi)部的機油熬成積炭。當這種積炭越積越多時就會阻塞進油口,導(dǎo)致軸套缺油,加速渦輪轉(zhuǎn)軸與軸套之間的磨損。因此發(fā)動機熄火前應(yīng)怠速運轉(zhuǎn)三分鐘作用,使渦輪增壓器轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速下降。此外值得注意的就是渦輪增壓發(fā)動機同樣不適宜長時間怠速運轉(zhuǎn),一般應(yīng)該保持在10分鐘之內(nèi)。3、選擇機油的時候一定要注意。由于渦輪增壓器的作用,使進入燃燒室的空氣質(zhì)量與體積有大幅度的提高,發(fā)動機結(jié)構(gòu)更緊湊、更合理,較高的壓縮比,使發(fā)動機的工作強度更高。機械加工精度也更高,裝配技術(shù)要求更嚴格。所有這些都決定了渦輪增壓發(fā)動機的高溫、高轉(zhuǎn)速、大功率、大扭矩、低排放的工作特點。同時也就決定了發(fā)動機的內(nèi)部零部件要承受較高的溫度及更大的撞擊、擠壓和剪切力的工作條件。所以在選用渦輪增壓轎車車用機油時,就要考慮到它的特殊性,所使用的機油必須抗磨性好,耐高溫,建立潤滑油膜塊,油膜強度高和穩(wěn)定性好。而合成機油或半合成機油恰好可以滿足這一要求,所以機油除了最好使用原廠規(guī)定機油外還可以選用合成機油、半合成機油等高品質(zhì)潤滑油。4、發(fā)動機機油和濾清器必須保持清潔,防止雜質(zhì)進入,因為渦輪增壓器的轉(zhuǎn)軸與軸套之間配合間隙很小,如果機油潤滑能力下降,就會造成渦輪增壓器的過早報廢。5、需要按時清潔空氣濾清器,防止灰塵等雜質(zhì)進入高速旋轉(zhuǎn)的壓氣葉輪,造成轉(zhuǎn)速不穩(wěn)或軸套和密封件加劇磨損。6、需要經(jīng)常檢查渦輪增壓器的密封環(huán)是否密封。因為如果密封環(huán)沒有密封住,那么廢氣會通過密封環(huán)進入發(fā)動機潤滑系統(tǒng),將機油變臟,并使曲軸箱壓力迅速升高,此外發(fā)動機低速運轉(zhuǎn)時機油也會通過密封環(huán)從排氣管排出或進入燃燒室燃燒,從而造成機油的過度消耗產(chǎn)生“燒機油”的情況。7、渦輪增壓器要經(jīng)常檢查有沒有異響或者不尋常的震動,潤滑油管和接頭有沒有滲漏。8、渦輪增壓器轉(zhuǎn)子軸承精密度很高,維修及安裝時的工作環(huán)境要求很嚴格,因此當增壓器出現(xiàn)故障或損壞時應(yīng)到指定的維修站進行維修,而不是到普通的修理店。
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