標籤:

為何車輛發動機不利用前進時的自然風增壓呢?

對於大家來答疑解惑,我非常感謝!看了大家回答我有感而發,加些補充吧。

現在車輛發動基本採用廢氣渦輪增壓或電子渦輪增壓,前者低速增壓效果不好且增加發動機故障率,後者高速增壓效果不好。而前進時隨著速度提高自然風阻提升很大,80km/h以上時慢慢風阻大於機械阻力了。造車都在盡量減少風阻,而沒有很好有效利用風阻。在高速時用漏斗狀進氣增壓不是一種很好的解決方式嗎?為何沒有車輛廠家這樣做?

我就想找一種利用進風來增壓設想是大進風口的簡便方法。看見論壇上也有改裝撞風進氣的。但有兩個問題:一是改裝的開口過小,增壓進氣效果不佳;二是感覺他那個先天受限制,如果生產就設計好了,能省很多事。另外下雨的問題可以靠閥門解決,不下雨進氣口開向前方,下雨時開向周圍有防雨罩的下後方。

我這種進氣增壓效果不知和渦輪增壓的差別,以後我會測定其數據。

好多朋友提到此增壓與發動機穩定性的事。渦輪增壓增壓是隨發動機轉速改變的;進風增壓是隨速度而變化的。車輛不就是需要在高速時才需要增大功率嗎?雨天不需要跑很快吧?低速不需要增壓吧?

沒想到有人把這個 和衝壓發動機聯繫到一起了。我真當不起呀。幸好我了解衝壓發動機是什麼東東。在這裡我要說:萬物本相通,萬變不離其宗。但這裡是兩個方面的應用。

最後,特別感謝Rolnaersen、李優等給出的回答,科學、嚴謹、專業,讓我學習到很多東西!


現在大多數乘用車都是把進氣口迎風的吧。認真做車的設計一個迎風的進氣口沒什麼難度。

空濾那個箱子進口段的管子開口一般都在進氣格柵上,就是為了迎接那一點點空氣動壓。

但是這點動壓太小了。見下圖。

我本來是用-273C做絕對零度的 後來發現相對於總溫升,0.15K也不是個小數目…

假設汽車以120km/h速度前進(圖片可能有筆誤,粗略一算,不要太當真),在標準大氣壓下,迎風帶來的進氣口壓力上升只有大概102040-101325=715pa,而當今渦輪增壓能提供的相對增壓壓力是150000pa往上。

所以進氣口迎風毫無疑問能增壓,但是增壓壓力太小不堪重用。

__________________

評論里有人說裝個大漏斗就能顯著提高進氣壓力…言之鑿鑿,還有數據。

我也是無語凝噎。

嗚呼,民科之風日盛而格物之人窮矣。


空氣動力學不靈,算不出來進風量。

但我想起來,衝壓發動機之所以不流行,就是因為速度門檻太高。

我想,這個想法也是如此吧!


怎麼解決下雨天進氣端進水把發動機拉缸的問題?


原因在發動機需要穩定的進氣壓力,漏斗進氣在變速行駛時會引起進氣壓力突變。

進氣需要穩定的壓力。用渦輪增壓的話,進氣壓力與轉速相關,也就是說發動機3000轉時,渦輪提供的進氣壓力是穩定的數值。

如果按照你的方法,使用漏斗進氣,30公里時速時,發動機3000轉,進氣沒有什麼增壓;你跑到80公里時速,發動機還是3000轉的話,進氣有很大的增壓。。。。同樣是3000轉,進氣壓力一會大,一會小,你讓發動機想要思考人生。

另外,你搜索一下「撞風進氣」,好多車型已經在使用了,不過開口是很小的,就是為了避免時速變化,導致進氣壓力變化太大。

話說使用這種撞風進氣,唯一的作用還是勻速行駛時,起到一點點作用。變速行駛的話反而帶來進氣壓力突變,影響發動機正常工作。

還有一個是減少進氣損失,可以把發動機最高功率提升一丁點。

另外, @Andy Xin 的回答說了,撞風進氣如果開口太大,在大雨中會吸入太多的水。

水會進入空氣濾芯的盒子里,(空氣濾芯盒子底部有個小洞,就是用來排水的,如果進入太多的水,小孔排不掉水就毀掉發動機了)

最後補充一點。

增壓不增壓根本不關事。不要糾結於是否增壓。

汽車的動力來源於汽油,空燃比在17的樣子,汽油消耗多少決定在於空氣質量的多少。

例如1.5T的發動機和2.0L的發動機動力相同。

假如2.0發動機轉一圈吸入質量4m的空氣,則需要消耗燃油4份,

本來1.5發動機轉一圈吸入質量3m的空氣,但是因為增壓,所以1.5T轉一圈可以吸入質量4m的空氣,消耗燃油4份。

所以當發動機3000轉時,1.5T發動機與2.0L發動機吸入的空氣質量相同,消耗燃油相同,輸出的功率相同。

但是為什麼1.5T的發動機要稍微省油呢?主要是因為1.5發動機更加小巧,摩擦損失更小,散熱損失也小一些,所以更加省油。

最後說一下撞風進氣的問題,還有一個東西是進氣濾芯,這個阻礙了進氣,撞風進氣好比就是沒有裝空氣濾芯的車。

普通勻速行駛,撞風進氣作用還不明顯。在全油門的情況下,撞風進氣可以進入更多的空氣,也就可以消耗更多的汽油,帶來更大的動力。

與其渴望撞風進氣提升性能,不如更換一個阻力更小的空氣濾芯,對動力的幫助反而更大,而且避免了撞風進氣壓力不穩定的情況。


題主你是第一個敢在汽車上安衝壓發動機的,我服


改裝車是有的,部分賽車也是有的。只是這些車都不能在大雨中開而已。


雖然很多答案似是而非的說了否定原因 ,但是事實上有量產車應用這個技術 是超跑。法拉利458 的C柱進氣口是帶有空氣動力學增壓效果的。這個特性在新車發布時被多次提及。但是具體效果和數據沒有發布。想必是風洞測試有所體現。

不要盲目下結論和相信別人說的。多去查資料和實踐。


kawasaki有ram air進氣道


效果不明顯,而且不穩定。再說了,到了高原,海拔5000多米,氣壓不及平原一半,那怎麼辦?


布加迪就這麼乾的,高速行駛時撞風提高進氣壓力,你可以搜一下布加迪的製造紀錄片看一下。


童鞋,您的黑科技叫風阻增壓哇?記得申請專利喲


那幾個不懂裝懂的,扯啥衝壓發動機,渦扇發動機就不用進氣道壓縮空氣了?各種類型的進氣道都是有空氣壓縮作用的


機械增壓和渦輪增壓都有各自缺點,機械增壓損耗發動機功率,經濟性變差,渦輪增壓在發動機低轉速時基本不起作用。電子渦輪增壓是增壓理想的方式,低轉速時電機驅動增壓,高轉速時渦輪增壓。題主提出的漏斗狀進氣孔,不說自然壓力能否達到所需要的進氣壓力,布置方式和進氣穩定性就是一個大問題,發動機艙前端有格柵、散熱風扇、冷凝器等,很難在不改變車前臉造型的情況下布置下漏斗進氣管道,而且漏斗形狀進氣管道很容易吸入大的漂浮物等雜物,很容易堵塞空濾。

以上是本人的一點看法,也希望題主繼續探索此方法的量產可行性。


F1駕駛員頭頂的進氣口就有這個作用,另外像LMP1的進氣口也是在頭上沖前的。但是這倆車經常照著200km/h以上開,平時駕駛哪有這個速度,所以獲得的收益非常有限(有大神算過我就不再算一遍了)。另外乘用車平時都不會油門踩到底,而在這種情況下,撞風進氣的設計會增大風阻,增高油耗,所以乘用車通常不會這麼干,甚至跑車都很少直接採用撞風的方式進氣。


馬自達的藍天創馳


家用電風扇一般一百瓦左右,貼臉吹風不小吧。要達到這點風壓,你自己跑步的速度肯定不夠的,自行車估計勉強可以。


有啊,諧波增壓


可以類比衝壓發動機但是衝壓發動機是沒有節氣的,撞風產生的壓升在路過管路空濾和節氣門後還有多大能量?


糾正一下,現在電子增壓並沒有普及,也屬於渦輪增壓的範疇,你所說的高速動力不好的增壓方式是機械增壓。

大多數家用車型都採取撞風進氣,並且進氣管還有氣流緩衝裝置。


有種叫諧波增壓的東西和你說的有些類似,不過動力改善不明顯,更多的目的是為了減小油耗


我也是無語了,被拉來也不知道是讓我來笑一笑還是真的讓我來回答的。

首先先對題主天外飛仙天馬行空平地拔起的想像里脫帽致敬三秒鐘。

衝壓發動機開始工作的速度的單位都是M,題主你造么?衝壓發動機開始工作需要0.5M的速度,也就是當你的車能開到500公里每小時左右的時候你就可以打開你的衝壓了。題主你出來,這速度的車你要敢在路上開我直播吃翔。

然後你要裝個」大漏斗」的話你,風阻也肯定duang的一下上去了。

其實我們大多數的車也都是進氣道向前。不知道題主聽沒聽過冷進氣的東西,不讓車的速度去壓進氣道,而是讓進氣道從車的底盤吸上來更涼的氣體,我的車裝上直接多了12馬力

別和我抬杠超跑有類似的設計,8米長的漏斗也沒渦輪好用


推薦閱讀:

如何評價即將發布的 2.0T 加 10AT 的十代雅閣?
目前世界效率最高的汽車發動機的效率達到多高呢?
寶馬新 3 系說明書說不需要熱車,是否科學?
橫置發動機較縱置發動機傳動效率會高嗎?
前置前驅,後置後驅,前置後驅優缺點各是什麼?

TAG:汽車發動機 |