「富氧」的概念指固定体积的空气中氧浓度更高(氧气更多),内燃机实现富氧的方式则为增压“压缩”。假设1m³(立方米)的空气中有“2095个氧分子”,通过增压器把1.5m³的空气压缩成1.0m³的体积(大小)——压缩的只是空气中各种分子之间的间隙,分子数量并没有减少;那么在体积层面「1.5=1.0」后,压缩空气的氧分子数量就会变成:(2095÷2)+2095=3142.5个。
知识点:更多的氧分子在相同的时间内为燃油助燃,燃烧时分子就像吸入了“运动饮料”变成更强,运动产生的推动力(扭矩)就会更大。决定汽车性能强弱的核心参数为马力,而马力的计算公式为【(扭矩×转速÷9549)×1.36=马力(PS)】,从公式中可以看出扭矩才是提升性能且不升高油耗的核心,因内燃机的转速越高喷油量越大,能通过提升扭矩也不改变转速的方式提升马力则是最理想的结果——这与增压器的类型有什么关系呢?
增压器类型
- 机械增压
- 废气增压
- 电机增压
在不同阶段中,内燃机尝试过各种类型的增压器。技术门槛最低的是「S_机械增压」,其增压器是由发动机曲轴通过皮带连接而带动运转;这种结构的优势为增压器全时介入压缩空气,缺点为内燃机的转速太低(平均转速极限为6500rpm),增压器涡轮即使通过结构放大也无法实现很高的转速,结果造成了压缩空气的强度不够理想。以2.0升的机械增压发动机为参考,峰值扭矩不过只有“300/350N·m”的低标准。
「T_废气涡轮增压」是现阶段主流的类型,其驱动涡轮运转的动力不再是发动机曲轴,而是内燃式发动机正常运行时必然产生的高压排气。利用排气的“高压推动力”可以轻松的让涡轮达到数万转,与涡轮刚性连接的叶轮自然会有更强的空气压缩能力,也就是空气中的氧浓度程度更高,燃烧等量燃油产生的扭矩会更大。同样以2.0升涡轮增压机为例,优秀量产机型的峰值扭矩可达到“400N·m”的高标准。