你會買渦輪車?還是一般引擎車?

dancingra wrote:
hughkk 大說過, 他查現在的 focus tdci 增壓其實沒打更大, 但降了壓縮
比, 卻仍然跟舊款的差不多省油, 有什麼我們沒注意到的原因嗎?...(恕刪)



我沒有漏掉什麼,可能是你沒看到,這是我在#355寫的:
bull5444 wrote:
你要查的,不只是turbo的增壓值是否提高,

還要查,摩擦馬力是否下降了,
燃燒效率是否改善了,

才能打臉別人...

不過據我所知,新一代的focus,噴油嘴的噴油壓力提升很多,
燃燒效率有明顯增加......(恕刪)


第一代CDI
噴油嘴不必再身兼加壓的重任,供油壓力也不再與引擎轉速成正比,即便是在1,500轉的低轉速,就可以產生1,000 bar以上的高壓,這是以往絕對無法達成的事。但是第一代CDI仍然有它的缺陷在,它的供油泵浦須要有較大的動力,因此容易形成較高油耗和油溫。

第二代CDI
電腦可以根據引擎轉速及工作狀況決定噴油量,而噴油壓力及正時也可以分別由電腦予以精確控制,這一來能量的耗損也隨之大幅減低,而且燃油壓力標準更由原來的1350 bar提昇至1600 bar,讓低轉速能產生更大的扭力,同時也更省油。由於可以精確的控制噴油正時,新款的柴油引擎又多出了「後燃」的動作,也就是在汽缸已經完成了燃燒爆炸的行程之後,再噴入少量的油來把沒有完全燃燒的微粒再一次燃燒乾淨,這一來排放的污染物質當然可以大幅減少。

第三代CDI
第三代CDI柴油共軌直噴技術,以8孔噴油嘴的雙階段直噴供油方式,提供高達1600bar高壓柴油氣,讓引擎達到前所未有的燃燒效率。
=============
以上為網路文獻,

focus mk3.0的噴油嘴則有多段噴射
先導噴射、預噴射、主噴射、後噴射、後燃噴射
噴油壓力沒記錯的話,是1,800 bar(有誤請指正)...

所以,光是噴油嘴的設計,就可以使壓縮比不必用的那麼大,可以降低排放,

存在100年的內燃機理論,不是跳大神般的信仰可以挑戰的!!

纖玉 wrote:
看到的資料說:渦輪...(恕刪)


油電或渦輪各有利弊,純NA就不考慮了,PHV更佳.
油電/渦輪都是成熟科技.
怕油電電池壽命的話更不應該考慮純電動,換電池費用更驚人.
渦輪只要不是只賣中國&台灣的"L"就沒事了,其他牌渦輪出問題機率很低.
bull5444 wrote:
我沒有漏掉什麼,可能是你沒看到,這是我在#355寫的:...(恕刪)

要把柴油霧點燃的溫度需求, 基本上只要到了那溫度以上就能點起來, 所以, 站
在點火的角度看, 做更大幅度的壓縮, 推向更高的溫度並不需要, 因此若回顧過
去的柴油引擎來看, 降壓縮比的調整空間是有的.

但降壓縮比會降低熱效率是已知的事, 所以, 如果要降壓縮比, 必須要改進其它
的事, 才能維持效率不要下降. 而若根據你的說法, 那似乎問題在於過去的柴油
引擎燃燒效率 "很不好", 所以在噴射供油技術上改進後, 可以 "大幅" 減少燃料
耗用量, 卻仍可以燒出很大的缸壓, 以至於降壓縮比都有空間可以做.

我無法論證 1600 bar 到 1800 bar 的供油壓及更好的噴射方法能改善多少燃燒
效率, 影響缸壓有多少, 我只能說我不反對 "用更好的燃燒效率換到降壓縮比的
空間" 這樣的說法. 所以你說 "燃燒效率有明顯增加", 有到多明顯, 我就不知道了
(總之我並不反對這樣的說法). 另外, 新一代柴油車, 渦輪增壓似乎沒有打更大?
似乎更彰顯了燃燒效率是重要原因?

雖然我是說認同你的計算解釋 (最近實在太忙, 也沒空去細算你的表格, 就算假設
你都算對囉), 但我仍然存在一些欵問, 畢竟我原始上一直不認為進氣增壓可提升
熱效率. (其實我想的很單純... 作功就是要施壓於動件(活塞)上做膨脹, 但燃料
熱值就是那麼大, 膨脹比就是那麼大, 打更多氣進去那燃料也是等比例要給更多,
那... 怎麼省?)
dancingra wrote:
其實我想的很單純... 作功就是要施壓於動件(活塞)上做膨脹, 但燃料
熱值就是那麼大, 膨脹比就是那麼大, 打更多氣進去那燃料也是等比例要給更多,
那... 怎麼省?...(恕刪)

把理想氣體方程式、等壓縮(膨脹)所作的功、等熵壓縮(膨脹)所作的功以及此時的壓力、體積(比容)、溫度的關係搞懂,
渦輪回收的功用穩態穩流(SSSF)方程式,你就會有答案了。
bull5444 wrote:
把理想氣體方程式、等容壓縮(膨脹)所作的功、等熵壓縮(膨脹)所作的功以及此時的壓力、體積(比容)、溫度的關係搞懂,
渦輪回收的功用穩態穩流(SSSF)方程式,你就會有答案了。

謝謝, 那我就真得再去挖資料了, 我的書沒講那麼細, 就科普書而已.
其實我只是一直關注 "等容加熱" 跟 "等熵膨脹" 這塊. 你計算例中, boosted
的數字呈現 TDC 到 BDC 壓力都大我可以理解, 但這個 "整段作功壓力都很大"
的成果用到的燃料卻不呈相應比例更多 (燃料熱值也就那麼多不會因為定容加熱前
的壓力很大就變比較多), 則是我覺得不理解的地方. 所以我也一直懷疑是氣體狀
態中是不是有些非線性的東西我沒弄懂. 好吧, 這就我自己問題, 先謝了.

如果粗略一點來看, 另一個讓人覺得不好理解的是, 在講究省油的今日, 汽油車加
大壓縮比可以理解, 而如果進氣增壓是省油的方法, 那大量採用渦輪增壓也可以理解.
但柴油車卻反過來在降壓縮比卻是有趣. 有人談到為了環保與排廢, 但汽油車在提升
壓縮比過程也會面臨這個問題 (甚至加上稀薄燃燒 NOx), 目前的討論看來, 柴油車
降壓縮比就是用更好的噴射技術提升燃燒效率, 以及用渦輪增壓來補降壓縮比的損失?
(如果壓縮比可以不降, 那不是柴油車省油更到一個誇張的程度?)

dancingra wrote:
其實我只是一直關注 "等容加熱" 跟 "等熵膨脹" 這塊....(恕刪)

抱歉,筆誤了,應該為等壓壓縮(膨脹)所作的功,
等容燃燒時體積不變,沒有對外界作功,只有壓力與溫度的改變(這裏所談的都是理論值,連燃燒效率、進氣效率都設為1)
渦輪增壓跟自然進氣 (NA) 相比的好處是 ~
1. 在增壓的情況下, 不同轉速能輸出的馬力比較高, 馬力上升比自然進氣快 ~ 加速與貼背感會比 NA 高, 不過馬力上升比較不線性, 所以比 NA 難駕馭 ~
2. 2.0 渦輪可以達到 與 3.0 一樣甚至更高的動力 ~ 1.4 渦輪可以達到與 2.0 一樣甚至更高的動力 ~ 不過若不需要動力時順順開油耗就跟排氣量低的車差不多 ~

所以在兩具引擎最高馬力輸出差不多的前提下, 渦輪引擎比自然進氣省油 ~

以下是 2.0 渦輪高增壓, 低增壓與 3.0 自然進氣馬力與油耗的對比 ~
駐: 以下有包含了傳動損失, 不過沒把摩擦損失, 進氣效率, 燃燒效率 等等算進去




Kazama's 350hp 370GT

bull5444 wrote:
focus mk3.0的噴油嘴則有多段噴射
先導噴射、預噴射、主噴射、後噴射、後燃噴射
噴油壓力沒記錯的話,是1,800 bar(有誤請指正)...
所以,光是噴油嘴的設計,就可以使壓縮比不必用的那麼大,可以降低排放,


多孔噴油嘴、先導噴射、預噴射、主噴射、後噴射、後燃噴射,1800bar
我不太能理解為什麼這些技術沒辦法跟原本的高壓縮比匹配?
提高壓縮比對提升引擎效率是有幫助的, 以下是壓縮點火 16 跟 18 CR 的比較 ~

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S111001681500099X


Conclusion

The impact of compression ratios on the combustion and performance parameters was clearly investigated in this study over the entire loading conditions at various CR and the following observations were noted.

• Reduction in BSFC of about 30% was observed when CR was increased from 16 to 18 and BTE improved by 13% at full load on increasing the CR.

• The exhaust gas temperature showed a slight reduction when CR was increased from 16 to 18 and the peak pressure showed a reduction of about 21%, 17% and 10% when CR was reduced from 18 to 16 at no load, 50% load and full load respectively and also the peak pressure moved towards TDC on increasing CR from 16 to 18.

• The minimum delay period was observed at full load at maximum CR of 18 and overall reduction of about 9% was observed in the delay period on increasing CR from 16 to 18 and the delay period increased on reduction in compression ratio at all loads.


• The peak heat release was closer to TDC when CR was increased from 16 to 18 and maximum heat release was high at higher loads.


• Maximum rate of pressure rise was 5.38 bar/°CA at CR 18 for 100% load and maximum rate of pressure rise reduced with reduction of CR and the Cumulative heat release was higher for higher loads and increased compression ratios.

• Compression ratio of 18 was considered to be the useful CR without knocking with better BTE and BSEC compared to both CR.

我也蠻想了解為什麼有些車廠會去降壓縮比, 所以查了一下 ~ 好比 Mazda CR 降到 14, 原來降壓縮比可以減重, 引擎本體跟零件可以用更輕量化的材料, 車身, 煞車, 懸吊零件都能減重 ~ 降壓縮比沒增加油耗的原因是減輕重量, 跟引擎效率有沒有提高沒關係 ~

https://www.economist.com/blogs/babbage/2013/07/diesels

Kazama's 350hp 370GT
Kazama_R wrote:
我也蠻想了解為什麼有些車廠會去降壓縮比, 所以查了一下 ~ 好比 Mazda CR 降到 14, 原來降壓縮比可以減重, 引擎本體跟零件可以用更輕量化的材料, 車身, 煞車, 懸吊零件都能減重 ~ 降壓縮比沒增加油耗的原因是減輕重量, 跟引擎效率有沒有提高沒關係 ~


還是存在矛盾
假如提高壓縮比會造成引擎重量上升
汽油引擎為何要一直提升壓縮比
(例如mazda3 2.0,壓縮比14:1,據說以後的目標是18:1)
而且油耗還反而下降
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