压缩机

回答一个问题汽车引擎盖HoodSco

发布时间:2022/8/24 19:56:06   
引擎盖孔(HoodScoops)的解释即使是对汽车事物的普通观察者也可能对某些看起来很运动的汽车有一种奇怪的倾向,即在它们的引擎盖上打出突出的孔,这些引擎盖孔应该是做什么用的?让我们来了解一下。散热功能各种类型的进气口是具有性能要求汽车的常见特征,但许多孔纯粹是装饰性的,通常不具备以下一项或多项功能:1.冷空气进气燃烧燃料需要氧气,除非发动机自带氧气供应(如火箭发动机),否则氧气必须来自周围的空气。可用于加大燃烧的氧气量——以及发动机的最大功率输出——取决于环境温度和当地静态大气压力。通常,较冷、较稠密的空气会产生更多的能量,而较热、较稀薄的空气(例如在炎热的天气或高海拔地区)会产生较少的能量。一般汽车的发动机舱很热,典型的水冷式乘用车发动机的正常工作温度远高于华氏度(71°C),而风冷式发动机的温度可能要高得多。运转中的发动机散发的热量会迅速加热周围的空气,由于大多数汽车发动机舱是封闭的并且相当狭窄,热量散发的机会很少,因此发动机舱内的空气通常比外部空气热得多。如果发动机从引擎盖下吸入进气,高温会降低进气密度,从而降低发动机的净功率输出。这个问题的一个明显的解决方案是增加一个冷空气进气通道,允许发动机从发动机舱外更冷、更密集的空气中吸入进气。一个有效的冷空气系统可以抵消引擎盖下高温造成的大部分功率损失,有可能将发动机输出提高5%或更多。简单地在引擎盖上开一个洞并不能制造出功能性的冷空气进气道,为了有效,冷空气进气口必须位于引擎盖的高压区域,必须设计成实际上允许外部空气通过入口,必须与空气滤清器和进气歧管紧密密封连接,以便发动机通过进气口呼吸,而不是从引擎盖下吸入部分空气。从气道到空气滤清器的距离也必须尽可能短——进入的空气必须经过的距离越远,通过摩擦和吸收发动机舱的热量,它就会变得越热。设计不良或放置不当的冷空气勺可能比无用更糟糕,通过限制发动机空气的流动来消耗功率。RAM进气口在正常吸气发动机中,进气的密度取决于当地的大气条件,然而,可以通过在空气进入气缸之前压缩空气来人为地增加进气的密度,这种效果通常被称为增压。有几种方法可以实现增压,包括使用机械压缩机(增压器或涡轮增压器)或进气流道内的共振效应,另一种方法是利用车辆的运动通过冲压孔在压力下将空气压入发动机。在任何运动的空气(或其他可压缩流体)中,空气的静压与其速度成反比,为了利用这一原理,柱塞斗的进气室的横截面积通常从小开始,然后逐渐增加。结果,空气以高速进入增压室,然后随着增压室变宽而减速。随着快速流动的空气继续进入增压室,空气开始堆积,压力增加,如果这种高压空气进入发动机的进气门(假设在此之前压力没有扩散),它可以用来提供温和的增压效果。即使是设计合理且放置良好的冲压孔的好处也很难量化,因为增压仅在车辆移动时发生,因此无法在固定测功机上进行测量(除非还有风洞测试)。确定任何功率增益是否是由于冲压效应或仅仅是让发动机冷却空气进入的好处也可能很棘手,然而,理想条件下的良好系统可能会产生高达约10%的功率增益。中冷器曝光增压,尤其是机械压缩机,会增加进气的压力,但也会增加其温度,较高的温度会降低电荷密度,这往往会破坏增压的目的,并增加燃烧室内爆炸或提前点火的风险。为了解决这些问题,许多涡轮增压或机械增压发动机都增加了一个中冷器:一种在增压进气进入气缸之前对其进行冷却的热交换器。大多数中冷器是空对空类型的,这意味着它们需要持续的冷却空气流,从进气中带走的热量可以传递到这些空气中。因此,一些配备中冷强制感应发动机的车辆使用进气口将空气引导到中冷器上方或通过中冷器,带走其废热。三菱蓝瑟进化引擎盖这款MitsubishiLancerEvolutionIX引擎盖顶部的格栅是用于中冷器的抽气器,用于冷却Evo高增压涡轮增压发动机的进气。它非常有效:中冷涡轮增压使2.0升发动机产生超过马力(PSJIS,kW)。打孔类型凸起的进气孔任何在空气中移动的物体很快就会被一层移动较慢的空气包围,称为边界层。边界层紧贴物体表面,干扰快速移动的空气在物体周围或进入物体的流动。这可以通过阻止空气进入进气道入口(可能除了少量的边界层空气本身)来破坏打孔的目的,特别是柱塞孔。为了避免这种障碍,许多进气道被抬高或延伸到体外,以将它们放置在边界层上方,这可以提高有效性,尽管会增加车辆的空气动力阻力。纳卡管道对于喷气式飞机等快速移动的车辆,升高或延长的铲斗造成的额外阻力是有问题的。早在40年代,美国国家航空咨询委员会(NACA,NASA的前身)就认识到这一点,开发了一种新型的低阻力凹入式铲斗,现在通常称为NACA管道。NACA管道的入口形状可将边界层空气从开口处偏转,这样边界层就不会阻挡快速移动的空气的入口。NACA管道通常不能像升高的管道一样吸入相同体积的空气,但NACA管道产生的空气动力阻力要小得多,这对于赛车或快速喷气式飞机来说是一个值得权衡的选择。第一次在量产车上使用NACA管道可能是年的谢尔比野马,但它们在赛车上相对常见,并且定期出现在法拉利F40等高性能街车上。三菱蓝瑟进化X款MitsubishiLancerEvoX的中央铲斗是NACA风格的管道。整流罩感应勺许多管道面向前方,朝向迎面而来的空气,但每隔一段时间你会看到一个反向的勺子,背对着气流。为什么?在大多数汽车上,挡风玻璃底部的区域是高压区域,如果倒置的管道安装在离挡风玻璃足够近的地方,那么高压将有助于迫使空气进入管道。出于同样的原因,许多现代汽车,即使是没有性能要求的汽车,也会从该地区的管道中获取内部通风空气。年雪佛兰CamaroZ28整流罩感应这款年雪佛兰Camaro配备可选的“整流罩感应”引擎盖。进水口位于勺子凸起的边缘下方,注意挡风玻璃刮水器前面的小格栅:它们是Camaro内部通风系统的进气口,它也从这个高压区域吸入空气。“振动筛”(美国肌肉车常见)一个流行的肌肉车噱头是在发动机空气滤清器中加入一个整体进气道,并将整个组件通过引擎盖上的一个孔延伸。由于勺子组件刚性地安装在发动机上,当发动机运转时,你可以看到管道在振动——因此有了“振动筛”的绰号。随着年代早期肌肉车时代的结束,振动器罩不再受街车青睐,这在很大程度上是因为它们难以满足噪音法规,尽管从那以后它们偶尔会重新出现。cwh



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