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      教育培訓 > 怎么才能盡量消除渦輪遲滯的影響?

      怎么才能盡量消除渦輪遲滯的影響?

      2020-08-22 12:13閱讀(92)

      怎么才能盡量消除渦輪遲滯的影響?:不少人買了渦輪增壓的汽車的朋友們經(jīng)常會有這樣的感覺:正想要加速時,一腳踩油門到底,會有一秒多的延遲,然后轉(zhuǎn)速再上來,

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      不少人買了渦輪增壓的汽車的朋友們經(jīng)常會有這樣的感覺:正想要加速時,一腳踩油門到底,會有一秒多的延遲,然后轉(zhuǎn)速再上來,速度再上去,給人一種汽車“動力不足”的感覺。從專業(yè)角度上講,這就是渦輪遲滯現(xiàn)象。

      對于渦輪遲滯現(xiàn)象的影響因素有很多,主要包括發(fā)動機排量、渦輪大小、進氣損失和排氣背壓等因素。如果發(fā)動機的排量很小,那么產(chǎn)生的廢氣量也較小,進而推動渦輪旋轉(zhuǎn)就越困難;對于渦輪的大小而言,渦輪越大其質(zhì)量就愈大,廢氣越不容易推動渦輪轉(zhuǎn)動達到最佳的旋轉(zhuǎn)速度;另外排氣背壓所產(chǎn)上的壓力也會阻礙渦輪旋轉(zhuǎn),造成渦輪遲滯現(xiàn)象的產(chǎn)生。

      對于渦輪遲滯現(xiàn)象不能消除,只能盡量減小,通常有以下幾個方法。1、對于渦輪的大小而言,通?梢圆捎脺p小渦輪質(zhì)量的辦法減小渦輪遲滯現(xiàn)象,但是渦輪太小了,在較高引擎速度下產(chǎn)生的回壓,會明顯削弱渦輪增壓的性能;2、采用雙渦輪增壓技術(shù),在發(fā)動機轉(zhuǎn)速較低時,低速渦輪單獨工作,當發(fā)動機轉(zhuǎn)速增高時,高速渦輪工作,可以使得進氣效率大幅提升,增壓效果更加顯著。3、采用可變截面的渦輪增壓器,即在發(fā)動機排氣管出口與渦輪入口之間裝置可變的“喉口”,通過改變口的大小實現(xiàn)發(fā)動機與增壓器之間的相互匹配,以削弱渦輪遲滯。

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      雖然渦輪車的加速很快,綜合油耗表現(xiàn)也不錯,但是對于一大票有自吸情懷的老司機們來說,依然不會拿正眼看一下渦輪車。他們受不了的那突兀的動力感受,輕踩油門汽車就會如老年人過馬路一般慢吞吞,稍微踩重了一點就如同脫韁的野馬,性格難以捉摸,駕駛感受實在是不行。其實稍微懂點車的小伙伴都知道,他們嘴里的這些駕駛特性就是渦輪遲滯的現(xiàn)象,開習慣了渦輪車的朋友一定不會陌生,但是對于剛拿駕照的“小白”司機們可就有必要好好科普一下了。


      大家都知道推動渦輪運轉(zhuǎn)的力量來自于發(fā)動機排出的廢氣,但是如果發(fā)動機的轉(zhuǎn)速還不是很高,廢氣不足以推動渦輪的葉片飛速旋轉(zhuǎn)時,渦輪對于動力的提升是起不到正向的作用,這個階段就叫做渦輪遲滯。


      在各家車企工程師們?nèi)杖找挂孤耦^研發(fā)下,渦輪遲滯現(xiàn)象已經(jīng)被調(diào)校得不那么明顯,但是想要根本上消除渦輪遲滯是不可能的,畢竟物理規(guī)律誰也克服不了。那么這些工程師是如何有效減輕渦輪遲滯的呢?

      寶馬的單渦管雙渦流

      單渦輪比較好理解,就是一個渦輪的意思,而雙渦管則是將渦輪增壓器的進氣口(即發(fā)動機的排氣口)中間裝上一個隔片,形成兩個渦管的作用。

      普通渦輪增壓器的進氣口只有一根管道,發(fā)動機四個缸的排氣都集中到一個渦輪進氣口內(nèi)?此坪孟袢诵鬅o害,但是每個氣缸的排氣都擠在一起就極容易發(fā)生“矛盾”,它們之間相互影響,干擾其他氣缸的正常排氣,從而會降低總排氣效率。

      而雙渦管的分工更加明確,一個通道負責兩個互不影響氣缸的排氣,它要比普通單渦管渦輪增壓器的進排氣燃燒效率要高出7%~8%,這個技術(shù)在寶馬車上運用最廣,所以有時候在某些車型的技術(shù)宣傳上也能看到它的身影。

      偏時點火

      有時候我們看刺激的汽車比賽,很多賽車的排氣管不僅噴出火焰,還發(fā)出噼噼啪啪的響聲,難道這僅僅是為了吸引觀眾的觀看嗎?顯然不是。

      渦輪只有在發(fā)動機噴油點火工作排出廢氣的時候才能工作,但在賽車手們松開油門時怎么辦呢?于是偏時點火技術(shù)就應用而生了。

      它的發(fā)動機程序經(jīng)過特殊改寫,在不踩油門時也會命令噴油繞過發(fā)動機點火燃燒的階段,直接到達排氣歧管內(nèi)部,高溫的排氣管也能引燃汽油,產(chǎn)生具有能量的高溫高壓氣體推動渦輪工作,是不是很聰明的技術(shù)呢?不過這個技術(shù)目前還是在賽車上應用的比較多,普通家用車用不起也沒必要。

      除了以上兩個技術(shù)之外,很多車企也會采用更加輕質(zhì)的渦輪,這也能有效減輕渦輪遲滯。隨著排放越來越嚴格,這些看似很高端的技術(shù)會不斷的下放,提升小排量發(fā)動機的動力體驗,而以現(xiàn)階段的技術(shù)來看,執(zhí)著的自吸迷大可以嘗試一下最新的渦輪增壓車,或許會有超于預期的駕駛感受。

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      首先,現(xiàn)在大多數(shù)渦輪增壓發(fā)動機,幾乎感知不到渦輪遲滯,所謂渦輪遲滯,是老黃歷了。

      其次,從車主層面購車角度,可以關(guān)注發(fā)動機最大扭矩出現(xiàn)的轉(zhuǎn)速:最大扭矩出現(xiàn)的轉(zhuǎn)速越小,越難感知到渦輪遲滯,1500轉(zhuǎn)以下轉(zhuǎn)速達到最大扭矩的車子,是感知不到渦輪遲滯的,汽車動力響應很好。1700轉(zhuǎn)達到最大扭矩的車子,渦輪遲滯也不明顯。1800轉(zhuǎn)以上才達到最大扭矩的車子,渦輪遲滯會比較明顯,如果對此比較介意,盡量不要購買。

      從技術(shù)角度,有很多消除渦輪遲滯的技術(shù),現(xiàn)在用的最多的是小慣量渦輪,另外,大小雙渦輪、變截面渦輪、電子渦輪都將消除渦輪遲滯現(xiàn)象。

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      我們知道渦輪增壓是一種利用內(nèi)燃機運作轉(zhuǎn)產(chǎn)生的廢氣驅(qū)動空氣壓縮機的技術(shù),它的主要是由渦輪室和增壓器組成。

      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,渦輪帶動同軸的葉輪,葉輪壓縮輸送由空氣濾清器管道來的空氣,使之增壓之后進入氣缸。當發(fā)動機轉(zhuǎn)速增快,廢氣的排出速度與渦輪轉(zhuǎn)速也同步增快,葉輪又壓縮更多的空氣進入氣缸,空氣的壓力和密度增大可以使更多的燃料充分燃燒,相應的增加燃料量和調(diào)整一下發(fā)動機的轉(zhuǎn)速,就可以實現(xiàn)增加發(fā)動機的輸出功率和扭矩了。

      渦輪遲滯是什么呢?舉個例子,當你正以60km/h的速度較高擋位巡航,發(fā)動機轉(zhuǎn)速較低,此時你確認安全并保持當前擋位加速,過一會兒隨著發(fā)動機慢慢爬升到較高的轉(zhuǎn)速,一股突兀的動力來襲。G哥理解的渦輪遲滯就是發(fā)動機提升至較高的轉(zhuǎn)速到動力突然來襲之前,渦輪為進氣管路建立所需壓力的這個響應過程,而并不是從踩下油門踏板開始算起。扯遠一句,G哥曾聽說過“達到某某轉(zhuǎn)速渦輪介入”等等類似的說法,而事實上渦輪每時每刻都在運轉(zhuǎn),只是增壓效果不同罷了…

      渦輪為進氣管路建立所需壓力的這個過程可以類比于吹氣球(準確的說是在吹有點漏氣的氣球),你是無法在不耗費任何時間的情況下將氣球吹到想要的大小,能做的無非是將這個過程所耗費的時間盡可能縮短,于是一些減輕渦輪遲滯效應的各種技術(shù)應運而生,我們首先從廢氣管路也就是渦輪增壓器上游開始說起。

      缸內(nèi)集成式排氣歧管可縮短排氣管與渦輪增壓器之間的距離,讓渦輪響應更迅速,排氣效率更高。另外,單渦輪雙渦管設計能有效緩解低速時的遲滯性,使得發(fā)動機峰值扭矩的爆發(fā)更早。主要是因為該系統(tǒng)將發(fā)動機排氣管道按點火時刻相鄰的氣缸排氣管道分成兩組分別推動渦輪工作,具有更強的脈沖增壓。說完了管路我們再從渦輪結(jié)構(gòu)本身入手,看看都有哪些方法減輕渦輪遲滯。

      小渦輪因其質(zhì)量輕慣性小在發(fā)動機低轉(zhuǎn)速時的響應非常好,很多汽車廠商都會選擇小渦輪來減輕渦輪遲滯現(xiàn)象。不過,使用小渦輪也有它的缺點:當發(fā)動機高轉(zhuǎn)速時,小渦輪由于排氣截面較小,會使排氣阻力增加(產(chǎn)生排氣回壓),因此發(fā)動機最大功率和最大扭矩會受到一定的影響

      為了讓渦輪增壓發(fā)動機在高低轉(zhuǎn)速下都能保證良好的增壓效果,可變截面渦輪技術(shù)應運而生。其核心部分就是可調(diào)渦流截面的導流葉片,從圖上我們可以看到,渦輪的外側(cè)增加了一環(huán)可由電子系統(tǒng)控制角度的導流葉片,從而調(diào)節(jié)渦輪排氣側(cè)入口處最窄的橫切面積(A);再引入一個概念R——指入口處最窄的橫切面積的中心點到渦輪本體中心點的距離,A/R值直接決定了渦輪的特性。

      當A/R值越小時,廢氣通過渦輪的流速較高,可以有效減輕渦輪遲滯,渦輪也就能在較低的轉(zhuǎn)速區(qū)域取得較高的增壓,而發(fā)動機高轉(zhuǎn)速時則會產(chǎn)生較大的排氣背壓,使高轉(zhuǎn)速時功率受到限制。當A/R值越大時,渦輪的響應速度就越慢,低轉(zhuǎn)速時渦輪遲滯明顯,而在高轉(zhuǎn)速時,擁有較小的排氣背壓,且能夠更好的利用排氣能量,從而獲得更強的動力表現(xiàn)。

      機械增壓的動力來自于發(fā)動機曲軸,相比于渦輪增壓它不用等待廢氣的推動因而沒有任何遲滯現(xiàn)象,尤其擅長低速高扭,其特性更像自然吸氣,線性、平順。然而機械增壓在高轉(zhuǎn)速時會產(chǎn)生大量的摩擦,影響到轉(zhuǎn)速的提高,噪音較大。這么看來,機械增壓的特性正好可以與渦輪增壓優(yōu)勢互補,規(guī)避各自的短板。

      至于偏時點火技術(shù)和電子渦輪技術(shù)G哥就不在這里做介紹了,畢竟離我們有點遠…G哥再給大家看一種跳出渦輪之外的——“消除”渦輪遲滯現(xiàn)象的——“黑科技”,為什么給消除加了引號,因為這種方法確實無法從根源上消除渦輪遲滯效應,只是減輕遲滯的程度相對比較大,那是什么呢?

      舉個簡單的例子,60km/h巡航狀態(tài)下油門到底,變速器立刻降到一個合適的擋位,發(fā)動機轉(zhuǎn)速瞬間提升,排氣推動渦輪迅速旋轉(zhuǎn)從而為進氣管路快速升壓,發(fā)動機動力盡早爆發(fā),這就讓渦輪遲滯效應不再那么明顯。這也是很多廠家普遍采用的一種有效減輕渦輪遲滯效應的方法,不過效果還是有很大差異的,畢竟這是對于時間與力道的精準把控~

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      首先得說一下就是為什么會產(chǎn)生渦輪遲滯,因為我們都知道每輛車上它所攜帶的這個渦輪,它的葉片的大小還有重量,還有發(fā)動機的基礎,排量這些都不一樣,所以就會造成大家同樣是裝的渦輪增壓,有些車他的增壓輸出效果會早有些就會晚;蛘哒f就是達到增壓器它增加效果的那個轉(zhuǎn)速值,有的車低有的車高。

      首先的話從這個設計層面,我們是沒有辦法去改變他這個渦輪增壓的遲滯,從你實際開車他的表現(xiàn)來說的話,就說當你的轉(zhuǎn)速達到一個值,一般都是在1500~2000左右,達到某一個點的時候,動力就會突然爆發(fā)出來,因為此時的渦輪轉(zhuǎn)速已經(jīng)能夠提供足夠大的進氣量來提升動力了。

      我個人的建議,如果你在平時開車的時候是喜歡那種激烈駕駛,想要說隨時要保持那種渦輪在線的那種,動力輸出,那你盡量可以選擇,將轉(zhuǎn)速保持在較高的區(qū)間(一般渦輪在2000轉(zhuǎn)以后都能做到最大動力輸出),如果你是要進行超車,甚至可以將變速箱選到手動模式,降低檔位來提高轉(zhuǎn)速,這樣的話因為轉(zhuǎn)速比較高,你的動力基本上就能夠做到隨踩隨有,也就是所謂的消除了渦輪增壓的遲滯,但是相對應的油耗肯定也會相對的要上升一些。

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      很多人對渦輪延遲的理解并不正確

      首先說渦輪延遲的現(xiàn)象,渦輪起壓后,無論什么轉(zhuǎn)速區(qū)間,松油后再次踩油門加速時,發(fā)動機有動力但很無力,過了一秒突然有強烈的推背感,他不像自吸一樣輕輕一點油門馬上就會有動力來。就拿以前的桑塔納2000和現(xiàn)在的帕薩特都能感受出來

      為什么渦輪延遲,因為松油門后發(fā)動機不再噴油,沒有足夠的尾氣驅(qū)動渦輪繼續(xù)工作。這時候當你突然要踩油門加速(這時因為渦輪不工作,發(fā)動機輸出動力很。,發(fā)動機需要先噴油運轉(zhuǎn),直到排放足夠的尾氣驅(qū)動渦輪重新工作,才能達到渦輪發(fā)動機的最大扭矩。

      怎樣解決,渦輪延遲目前不能避免,只能緩解(加裝機械增壓什么的除外)。

      現(xiàn)在聰明的變速箱通過拉高轉(zhuǎn)速,消除一些渦輪遲滯帶來的感覺,只是感覺上輕微了,但渦輪遲滯實際是存在的。

      還有一些性能車用偏時點火來緩解渦輪延遲,換擋過程松油門后,發(fā)動機繼續(xù)噴油,但不點火,讓油氣在排氣歧管附近遇到高溫爆炸,來推送渦輪繼續(xù)工作,能緩解車手換擋空格的渦輪延遲

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      1、直接把發(fā)動機轟到介入轉(zhuǎn)速起步、換檔。盡力保證不低介入轉(zhuǎn)速。

      2、直接買帶電子渦輪的車,有能力改裝的話就改裝。

      3、拆掉渦輪改自吸,或直接買自吸型車

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      改裝成雙增壓的就可以了