涡轮增压技术在柴油发动机上提升动力性能主要通过以下几个方面:
增加进气量
涡轮增压系统主要由涡轮和压气机组成。在柴油发动机工作时,排出的高温高压废气具有很大的能量,这些废气会推动涡轮旋转。涡轮与压气机的叶轮通过一根轴相连,所以涡轮的旋转会带动压气机叶轮同步旋转。压气机叶轮旋转时会将空气吸入,并对空气进行压缩,使进入发动机气缸的空气量大幅增加。更多的空气意味着可以与更多的燃油进行充分混合燃烧,从而释放出更多的能量,直接提升了发动机的动力输出。
提高燃烧效率
由于涡轮增压增加了进气量,使燃油与空气能够更充分、更均匀地混合。在这种情况下,燃烧过程更加接近理想状态,燃油能够更完全地燃烧,减少了不完全燃烧带来的能量损失。同时,更充分的燃烧还能使燃烧压力和温度在气缸内分布得更加合理,让发动机的热效率得到提高,进而将更多的化学能转化为机械能,提升动力性能。
提升发动机扭矩
涡轮增压技术可以在发动机较低转速时就提供较大的进气压力,使发动机在低转速区间就能输出较大的扭矩。这对于柴油发动机在重载起步、爬坡等工况下非常有利,能够让车辆或设备轻松应对各种复杂的工作场景。比如在一些大型卡车上,装备涡轮增压柴油发动机后,即使满载货物,也能在起步时迅速获得足够的动力,而不会出现动力不足的情况。
优化功率输出
通过增加进气量和提高燃烧效率,涡轮增压技术能够让柴油发动机在相同的排量下输出更多的功率。一般来说,加装涡轮增压后的柴油发动机,功率相比自然吸气发动机可以提升 30% - 50% 甚至更多,使发动机的动力性能得到显著提升,能够满足不同应用场景对动力的更高要求。