汽車新技術探討比較—渦輪引擎.ppt

汽車新技術探討比較—渦輪引擎 指導老師:吳宗霖 班級:車輛三甲 學號:4a015037 姓名:馬逸函 前言 渦輪增壓引擎是近來火熱的選項，因為和自然進氣引擎相比，渦輪增壓引擎可用較小的排氣量，達成相同的動力輸出水準，在目前講求環保與節能的潮流下，效率更佳的渦輪增壓引擎便逐漸受到重視。 渦輪增壓的原理 用引擎排出的廢氣,作為動力,來推動渦輪室內的主動渦輪葉片(如圖中紅色箭頭的路徑)，然後廢氣就排放出去了。主動渦輪葉片被推動後,帶動同軸位於進氣道內的被動渦輪葉片被動渦輪葉片就壓縮由空氣濾清器管道送來的新鮮空氣，再送新鮮空氣入引擎氣缸(如圖中藍色箭頭的路徑)。當引擎轉速加快，廢氣排出速度與渦輪轉速也同步加快，空氣壓縮程度就得以加大，引擎的進氣量就相應地得到增加，如此就可以增加引擎的輸出功率了。 為什麼引擎要加渦輪來增壓? 因為它可在不增加引擎排氣量，大幅度提高引擎的馬力和扭力。一台引擎裝上渦輪增壓器後，其輸出的最大馬力與扭力—與未裝渦輪增壓器的相比，以現在的科技,最少可增加大約40％甚至更多。 相對車好開又有力! 而且，排氣量比較小，在稅金上比較省；油耗上，相對同馬力及扭力的車又比較省。 渦輪增壓車的優缺點 優點 缺點 引擎容積效率高 較不易保養 引擎動力輸出大 冷卻系統較複雜 引擎與相同動力引擎小 成本較高 渦輪遲滯效應 渦輪遲滯效應是指在重踩油門時，到實際增壓的時間差與突如其來的動力輸出，因為由平常的引擎運轉，在突然大踩油門到渦輪作動時，是需要經過短短時間差的，大概半秒左右。其原因是因為大踩油門後，必需等廢氣去驅動渦輪轉，再等渦輪把空氣壓入氣缸。 改善渦輪遲滯效應的方法 減少渦輪轉子的轉動慣性，使用質量較輕的材料來製渦輪轉子。 換成兩個較小的渦輪，低速時只用一個渦輪，由於渦輪較小，遲滯效應較小，高速時，兩個渦輪一起啟動，提供足夠的增壓力。 渦輪增壓引擎的初期發展 渦輪增壓引擎發展之初，並不是為了節能環保而生，主要的用意乃是在於強化引擎動力的表現。初期發展的渦輪引擎，雖然能壓榨出較自然進氣引擎明顯優異的動力輸出表現，但油耗及排污表現並不出色，甚且引擎本體為了承受渦輪增壓時的高壓縮比設定，在引擎本體上也需特別強化所以初期的渦輪引擎，僅使用於賽車及高性能車款上，在一般車款上並不容易見到。 渦輪增壓引擎的近代發展 因為缸內直噴技術的逐漸成熟，讓渦輪引擎一躍成為新世代節能動力發展的新星，以直接置於燃燒室的高壓噴油嘴取代傳統噴油嘴的缸內直噴系統，則是完全解決了油氣混和比例不夠精準的問題，更進一步提升了渦輪引擎的輸出效率。 未來發展 未來發展應朝向電子化發展，像Audi的電子式雙渦輪增壓系統，它主要是由一具目前廣泛採用的廢氣渦輪及一具電子式渦輪所組成，傳統廢氣渦輪設置在中央冷卻器之前，電子式渦輪則擺放在中央冷卻器之後。在一般運轉模式下是由廢氣渦輪負責增壓工作，壓縮後的空氣經中央冷卻器降溫後再送進引擎與油氣混合進行燃燒產生動力。 一旦廢氣渦輪因廢氣量不足而導致增壓效果不彰時，電子式渦輪就會作動進行輔助。之所以採用電子式渦輪，是因為它不受引擎廢氣量的牽制，隨時都可作動，並可在短時間內將渦輪葉片轉速快速提升來建立增壓值，透過這項特性，將可大幅改善起步時的引擎反應。 結論 新世代的直噴渦輪增壓引擎設計，完整強化引擎全轉速域的動力輸出表現，無論是動力表現或排污都可更為優異，如此便能以較少的引擎缸數及排氣量的渦輪增壓引擎，達到與大排氣量的自然進氣引擎相同、甚至更為優異的動力輸出表現，成為現今新世代汽車動力系統的主流。 參考資料 /jw!JFXBaMuAQ0EtYJJET4FI/article?mid=235 http://saabalex.blogspot.tw/2009/08/turbosaab-turbo_04.html /jw!QriK2iaTQkGpeXQKqdMeZJ0-/article?mid=56 .tw/14707.html .tw/16991.html