為何柴油車都要掛渦輪呢?

好久沒有看見正面討論的文章了喔.......
雖然我是都看不太懂.....
印象中 TDI 的壓力反而還比共軌的壓力大?
霧化的能力應該更好吧?
Allen Yeh
鮪魚鼠 wrote:
渦輪的確有助於促進排汙控制
不過這時渦輪與週邊配套針對該顆引擎的 optimization 就很重要 , 像 Two-stage 等技術


看不懂,可以針對你的發言做出詳細解釋嗎?如果說只是引擎EMS最佳化,我想那就跟我說得是一模一樣的東西,所謂的Two-stage又是什麼?是壓電噴嘴多次供油?如果是的話我前面也提到了,而且現在不是雙次供油,目前技術是三到五次的噴油。
maken wrote:
3.因為壓縮比要高,因此多半做成長衝程引擎。
5.因為是長衝程引擎,所以反應容易慢半拍、也不易拉高轉速。
6.因為是長衝程引擎,引此先天的振動比較明顯。
9.因為柴油引擎壓縮比高,因此引擎強度先天要求也高,因此汽缸壁通常比較厚,上座等機構也比較堅固,因此引擎很容易比汽油引擎重。
12.柴油引擎一定比較環保嗎?看對環保的定義為何。在某些排污方面,柴油引擎表現比汽油好,但在另外一些排污表現上,柴油引擎的表現遜於汽油引擎(但似乎不常有人拿這些出來談)。


3.壓縮比高低與衝程無直接關係,而要看該引擎的設計取向。

5.柴油的轉速與長衝程無關,主要還是材料技術無法突破一定線速度的限制。

6.長衝程與短衝程並無振動之明顯差異,柴油引擎振動大與噪音大主要還是因為使用自燃,而非汽油引擎的火星塞點火。

9.柴油引擎較重的原因並不是在缸體的材料較厚,主要還是因為材質都是屬於鋼材或是鑄鐵,這才是柴油引擎偏重的主因,使用鋼材或是鑄鐵的主因在於因為柴油的高壓縮比要維持更佳的缸體強度,會加厚的那都是使用鋁合金來設計的才會加厚,像是Volvo。

12.柴油引擎的Nox天生就較高,主要的原因在於稀薄燃燒,所有稀薄燃燒的車輛都會產生大量的氮氧化物,這不單單是柴油的問題,使用稀薄燃燒非當量點的汽油引擎也有一樣的問題,另外現在的觸媒技術與微粒捕捉技術,已經可以將柴油的排污降到跟汽油車相同的水準。

順帶一提,所有的直噴引擎都會有碳粒子的問題,包括汽油也是一樣,主要原因是雖然有高壓噴射霧化,但是因為直噴時間過短,霧化速度還是趕不上燃燒速度,只是汽油直噴所產生的碳粒子很少,以目前的法規可以忽略不計。


maverick14 wrote:
1. 柴油引擎和汽油引擎除了前面網友提到的不同點之外, 還有一個很明顯的不同處 --- 就是汽油引擎進入汽缸的是汽油+空氣的混合氣; 柴油引擎進入汽缸的是純空氣
6. 也由於柴油引擎的高壓縮比, Pumping Loss 比汽油引擎大很多很多, 節流閥開度小時, 功率損耗過巨, 因此, 強制進氣也有助於減輕 Pumping Loss 的影響.


1.這是直噴跟非直噴的差異性吧,並非柴油與汽油之間的差異性,汽油也是有直噴引擎的。

6.Pumping Loss主要是來自於因為低速進氣量控制,造成節氣門開度不足,造成節氣門之後管路真空過大,要解決Pumping Loss不是使用渦輪增壓,而是使用電子節氣門作控制,另一個則是放棄節氣門來控制進氣量,完全使用無段可變正時與揚程的氣門來控制,前者是Honda目前使用的技術,後者則是BMW除了M系列高轉速引擎以外,皆有使用在一般的汽油引擎上,前者只能減緩Pumping Loss的問題,後者則可以說幾乎解決Pumping Loss的效應。
allen_yeh wrote:
印象中 TDI 的壓力反而還比共軌的壓力大?
霧化的能力應該更好吧?


福斯的TDI車系現在使用的應該都是博世的共軌,所以根本是同一個技術。
gladiator wrote:
福斯的TDI車系現在使用的應該都是博世的共軌,所以根本是同一個技術


PD、CR 兩套並存
早期的確 PD 噴射壓力腰壽高;不過後來共軌採用壓電式噴嘴後 ... 壓力也越來越高
Q7 V12 TDI 沒記錯大概 2050bar (PD最高約 2200 或 2250)

gladiator wrote:
看不懂,可以針對你的發言做出詳細解釋嗎?如果說只是引擎EMS最佳化,我想那就跟我說得是一模一樣的東西,所謂的Two-stage又是什麼?
是壓電噴嘴多次供油?如果是的話我前面也提到了,而且現在不是雙次供油,目前技術是三到五次的噴油


不是指壓電噴嘴的先後噴射次數多寡 ...
我是說 Two-stage Turbo , 類似 Saab TTiD、BMW 535d-123d 這類兩顆渦輪可變增壓技術
有時候我覺得一樣是柴油引擎 ... 客用車比對商用車甚至重負載車輛 , 思維有點不同
最近 Ford F-series 開始採用 BorgWarner R2S (正是 535d-123d 那套) ... 未來這類車輛肯定會越來越多採用
Two-stage Turbo 技術運用在商用車、貨卡、重負載車輛 , 我想減低污染排放實質用意大於增加輸出 改變引擎特性
換個比較不明顯的看法 ... 渦輪同時也意味引擎排氣量的 down-sizing
鮪魚鼠 wrote:
不是指壓電噴嘴的先後噴射次數多寡 ...
我是說 Two-stage Turbo , 類似 Saab TTiD、BMW 535d-123d 這類兩顆渦輪可變增壓技術
有時候我覺得一樣是柴油引擎 ... 客用車比對商用車甚至重負載車輛 , 思維有點不同
最近 Ford F-series 開始採用 BorgWarner R2S (正是 535d-123d 那套) ... 未來這類車輛肯定會越來越多採用
Two-stage Turbo 技術運用在商用車、貨卡、重負載車輛 , 我想減低污染排放實質用意大於增加輸出 改變引擎特性
換個比較不明顯的看法 ... 渦輪同時也意味引擎排氣量的 down-sizing


現在的柴油車看得到的大都是無段可變的渦輪增壓器,可以依照轉速來調整進氣定子葉片的角度,使用兩顆渦輪來增壓只是偏重性能表現而已,雙渦輪應該叫做Twin Turbo,Two Stage Turbo指的應該是兩段式增壓,或是掛兩個串接的增壓器,這種設計對於排污並無明顯幫助,兩者主要還是強化性能上面比較有用,例如一大一小降低渦輪遲滯又兼顧馬力,或是兩顆相同尺寸強調高速馬力,或是低速的實用性,或者使用一個機械增壓加上一個渦輪增壓來互補兩邊的缺點。
ThomasLin wrote:
之前有在接觸卡車的朋友就有提到,新的共軌技術壓力之大,可以讓柴油穿透薄鋼板,跟以往的技術真是不可同日而語。


那鋼板應該非常的薄才有可能,水刀切割鋼板初速度都是高達音速以上的,如果是一般1mm厚的鋼板,要穿透是不可能的,那種壓力能夠穿透的應該是比0.1mm還薄的鋼板,不然最多只能打凹而已。

maverick14 wrote:
6. 也由於柴油引擎的高壓縮比, Pumping Loss 比汽油引擎大很多很多, 節流閥開度小時, 功率損耗過巨, 因此, 強制進氣也有助於減輕 Pumping Loss 的影響.

就我所知,現代很多柴油引擎已經沒有節流閥了。或者,還是有節流閥,但只有發動的瞬間動作,一旦發起來了,就保持在全開的狀態。

汽油車需要限制進氣量是因為在air fuel ratio過稀時火星塞點不了火,但柴油因為是用壓縮自燃,沒有這個火星塞的問題,所以在進入電腦噴油時代以後只要控制噴油量就可以控制馬力輸出。進氣方面柴油車和汽油車最大的不同就是柴油車在配何轉速都是「能吸多少氣,就吸多少氣」,掛turbo是一個理所當然的方案。而且相較於汽油車,柴油車加掛增壓也比較簡單。


ThomasLin wrote:
2. 柴油引擎本體
柴油引擎本來就是高壓縮比,幾乎柴油引擎為了對應高壓縮比,本體都比汽油來得更為堅固、耐用,這也是柴油引擎成本高的主因,既然引擎都比較堅固,上個渦輪對於引擎來說就沒有太大的負荷了。以前常聽到汽油引擎改渦輪要降壓縮比,可是大概很少聽到柴油引擎要降壓縮比的。

我覺得這並不是「柴油引擎」使然,而是和你說的diesel cycle比較有關。但沒有人規定燒汽油的引擎不能做成diesel cycle,前面有網兄提到的MB DiesOtto就是一例。


dancingra wrote:
在同時掛渦輪情況下, 柴油引擎耐得住更大的增壓值, 結果應該還蠻拚的哦

目前看來掛渦輪的柴油車,馬力是略大於同排氣量自然進氣的汽油車,但離同排氣量的增壓車還有一段差異說。
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