【簡介:】飛機(jī)的噴氣發(fā)動機(jī)是把壓縮腔跟燃燒室串行排列的,用渦扇吸入大量的空氣,不是做直接壓縮,而是通過空氣的靜止壓,即大進(jìn)口小出口而讓大量高速空氣在里面突然減速產(chǎn)生的壓力,高空空氣
飛機(jī)的噴氣發(fā)動機(jī)是把壓縮腔跟燃燒室串行排列的,用渦扇吸入大量的空氣,不是做直接壓縮,而是通過空氣的靜止壓,即大進(jìn)口小出口而讓大量高速空氣在里面突然減速產(chǎn)生的壓力,高空空氣稀薄,飛機(jī)噴氣引擎是在飛機(jī)跟空氣已經(jīng)做相對運(yùn)動的情況下再用渦扇進(jìn)行二次加速空氣,在燃燒室前的壓縮腔將兩次加速的空氣壓縮再用多點(diǎn)噴射燃料的方式在燃燒室引爆混合氣,所以要求燃料需要極高的揮發(fā)性以及低溫下仍舊能保持的一種離散能力,空氣渦旋在壓縮室是像渦輪增壓器的形狀螺旋式的壓縮,這樣空氣流只有一個地方可以去,壓縮腔。然后是燃燒部分,引爆的高溫混合氣體從燃燒室后的噴口高速噴射出去之前,高溫燃?xì)馔苿尤紵业膹U氣渦輪,廢氣渦輪同軸聯(lián)動壓縮腔進(jìn)氣口的進(jìn)氣渦輪,從而達(dá)到連貫的吸氣->壓縮->混合燃料->引爆->推動排氣->產(chǎn)生推力,反推飛機(jī)前行。因?yàn)轱w機(jī)的渦扇引擎,是軸向能量傳遞,即空氣流方向與傳動軸方向一致,則這種渦扇引擎效率高過汽車渦輪增壓系統(tǒng)。 汽車用渦輪增壓系統(tǒng)是利用發(fā)動機(jī)做完第一次沖程之后產(chǎn)生的600-700度的燃?xì)鈴U氣推動廢氣渦輪同軸聯(lián)動吸氣壓縮渦輪,轉(zhuǎn)速能達(dá)萬轉(zhuǎn)左右,從而增強(qiáng)吸氣,能增加發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力50%到250%,從而提高燃料利用率,完全燃燒提高發(fā)動機(jī)效率。但由于汽車渦輪空氣流與傳動軸是垂直的,所以效率降低,機(jī)械摩擦等問題。 通常發(fā)動機(jī)是NA自然吸氣的,進(jìn)氣口前有個空氣過濾器,而改渦輪增壓后,需要更大流量的空氣流入,所以需要更大口徑的空氣濾清器,就是所謂冬菇頭。拆掉冬菇頭就是進(jìn)氣口,斯巴魯翼豹的上進(jìn)風(fēng)口,是中置冷卻器的進(jìn)風(fēng)口,不是進(jìn)氣口。 還有一點(diǎn)增壓系統(tǒng)無法提高氧氣在吸入氣體中的比例,因?yàn)楸壤且恢碌模煌闹皇俏M(jìn)更多的空氣,而更多空氣的指標(biāo)就是氣壓。 泄壓閥是一種解決廢氣推動的渦輪的慣性問題的設(shè)備,在當(dāng)我們收油時,節(jié)氣門開度迅速減小直至處于關(guān)閉的怠速狀態(tài),也就是說發(fā)動機(jī)不需要進(jìn)氣了,或者說進(jìn)氣管中的氣流會在節(jié)氣閥處受阻。但此時此刻渦輪增壓器并沒有停止工作!由于慣性,渦輪增壓器仍然保持在每分鐘10萬轉(zhuǎn)以上的轉(zhuǎn)速繼續(xù)旋轉(zhuǎn)著?,F(xiàn)在可以想象,此時的空氣仍然繼續(xù)被源源不斷地壓縮進(jìn)入進(jìn)氣管中,如果在進(jìn)氣管中這部分高壓空氣不能被及時排走,就會使進(jìn)氣管中壓力迅速升高,有可能造成節(jié)氣門損害或進(jìn)氣管爆裂。 這時,就需要在進(jìn)氣管道中加裝一個卸壓裝置,來卸掉管道中來自進(jìn)氣渦輪壓縮后的多余高壓空氣。實(shí)際上泄壓閥就是安裝在進(jìn)氣管上一個閥門,用以控制增壓壓力。泄壓閥的開閉由ECU(電子控制單元)操縱的電磁線圈控制。ECU會根據(jù)渦輪出口增壓的壓力高低來做出判斷,一旦壓力超過臨界值時,就會對電磁線圈進(jìn)行通電或斷電控制,從而開啟或關(guān)閉泄壓閥。 外話:除渦輪增壓發(fā)動機(jī)外還有一種機(jī)械增壓技術(shù),簡單來說就是發(fā)動機(jī)直接出力到一個空氣壓縮機(jī)上,用鋼皮帶聯(lián)動,這種技術(shù)沒有所謂的渦輪遲滯問題,因?yàn)樗跊_程開始的時候就已經(jīng)介入空氣壓縮步驟,所以比較直接,但在高轉(zhuǎn)速段,卻變成了發(fā)動機(jī)的負(fù)載,所以機(jī)械增壓車出力集中在低轉(zhuǎn)速,而渦輪增壓車主要出力在高轉(zhuǎn)速。 近年來,隨著技術(shù)的革新,渦輪迭代,雙渦輪并行,機(jī)械渦輪增壓混合增壓技術(shù)也逐漸應(yīng)用在一些高端車型上。 總而言之一個定理,當(dāng)燃料一定時,混入空氣越多,發(fā)動機(jī)效率越高,只是要考慮汽油燃點(diǎn)低,高壓混合氣會在沖程開始前就自燃,這就需要大流量中置冷卻器-中冷去冷卻高壓空氣,然后混合,柴油機(jī)就沒有這個問題,同時柴油屬高含碳油料,所以需要更多的氧氣介入燃燒過程,所以TDI技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,改變了柴油車黑煙滾滾的狀況,奧迪頂級參加勒芒24小時耐力賽的超級跑車 R10-TDI就是柴油渦輪增壓引擎。 參考資料:
http://www.motorchina.com/html/2008-7/1399.html