模拟涡轮特性 评日产1.2升机增发动机

2014-12-31 18:07:22来源: 汽车之家

现在,我们提到三缸涡轮发动机的机会越来越多,这种搭配已经成为现阶段满足动力和燃油经济性的一种成熟的解决方案,我们之前介绍的大众、福特、标致、比亚迪都或投入或储备了这个级别的发动机技术,下面我要为你介绍的是来自日产的三缸发动机,不过,略有不同的是,这台发动机装配的是一套机械增压器!这么小的排量装一台机械增压器你不觉得奇怪吗?别着急,看日产工程师是如何将一台机械增压发动机调校成涡轮增压发动机特性的。


如何将机械增压调校成涡轮增压的状态

机械增压发动机与涡轮增压发动机的特性差异是个老生常谈的话题,但日产的这台1.2升机械增压发动机可能要颠覆你的看法了。原先我们认为机械增压器在发动机启动时就开始介入,不存在涡轮增压发动机的动力迟滞问题,也就是动力输出线性。但这样的特性会损失掉一部分动力,所以,在改装车中我们见到加装机械增压器的方案更多的是出现在大排量发动机上,所以,在动力输出连续性和动力损耗的取舍上似乎无法在一台排量仅有1.2升的三缸发动机上取得很好的平衡。

日产的工程师在意识到这点后并没有放弃机械增压的方案,而是在机械增压器的皮带轮处安装了一个电磁离合器,以此管理机械增压器的工作状态。发动机在低转速状态下离合器断开,离合器处的皮带轮空转,动力无法通过皮带传到上面的机械增压器中。在高负荷状态,离合器接合,这样,动力便可通过皮带带动机械增压器,进而为发动机提供更多的空气。

在工作状态上,利用电磁离合器模拟出了涡轮增压器的状态,这样既能在低转速下确保机械增压器不“侵蚀”动力,油耗还能得到控制。

米勒循环

这台发动机的压缩比达到了12:1,这在汽油发动机里已经很高了,之前我们介绍的马自达创驰蓝天发动机的压缩比为13:1,为了让发动机能够适应这么高的压缩比,发动机的配气系统会采用进气门晚关的策略,从而让活塞在压缩行程的上行阶段,气缸内的压力可以得到控制,抑制爆震的发生。

与马自达发动机使用电动VVT不同的是,日产1.2L发动机仍然依靠建立在传统的液压系统上的可变正时技术来实现进气门的调整。

编辑总结:

通常我们认为让发动机进更多的气就能够压榨出更多的动力,其实不然,喷油量也要与进气量相匹配,这样才能获得正常的空燃比,以此释放动力,这样来看,尽管排量小,但为了获取更多的动力,还要为气缸提供足够的燃油,换句话说,增压器在不介入工作时,发动机处在小排量发动机省油的状态,而通过加装电磁离合器控制机械增压器的方式,让这台1.2L发动机也要面临着增压器介入转速的问题了,这样的设定对于一台小排量三缸发动机而言也是个不错的解决办法,至少让机械增压器在这种级别发动机上也能够有用武之地了。

在网友的评论中我看到有人提出为什么不直接用涡轮增压器的观点,这是一个很好的问题,在写这篇文章的时候我也想过这点,只不过碍于官方没有发表有关说明,所以文章也就不便给出结论。但我也想说说我的看法,顺便跟大家讨论下。

从结构上来说,涡轮增压器是由发动机排出的废气推动涡轮叶片产生增压效果,不过,只有发动机转速达到涡轮介入工作的需求后,涡轮才会对发动机起到积极的作用,换句话说,在低转速情况下,涡轮叶片会对排气产生一定的干涉,这就不利于发动机的动力输出,特别是对小排量三缸发动机的影响可能会更大,与其这样,还不如使用机械增压器并加入一套控制系统来的更直接,一方面解决了低转速下的动力损耗,另一方面也可以摆脱对供应商的依赖。

关键字:模拟  涡轮  特性  日产

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/2014/1231/article_10290.html
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