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电动带涡轮的车,为什么还用真空泵来做助力呢?用压缩空气吗?

  汽车助力系统为什么要利用真空泵助力而不是电动机助力——节省成本

  涡轮增压

  机械增压

  电子增压

  这三种增压方式的本质可以用一句话概括:压缩空气实现富氧燃烧。其目的为提升发动机的扭矩,从而以大扭矩实现低转速的低油耗高功率运行。——这也就是为什么增压器的压缩空气不能转化为推动力,实现为各系统助力的原因。

  内燃式发动机在运行中会产生负压吸力,尤其是在做功过程中节气门关闭后活塞的往复循环会产生负压。这一压力通过真空管的抽取则会让真空罐形成“真空”(压力),这一压力可以为刹车总泵、方向机助力泵等系统提供了“推力”,减少的正是驾驶员操控车辆的强度。如果说“废气涡轮增压系统”是利用了内燃机的正压排气实现废物利用,那么真空助力系统则是利用负压实现废物利用,两者并不冲突也不能互相替代。不过随着汽车电子化的不断升级,利用电机控制助力难道不可以吗?

  标准答案:一定可以但是会增加成本也不见得有有意义。比如方向盘电子助力系统是有意义的,将液压助力泵改为电动机主力,在电控程序的控制中,通过对电机输出电流强弱的控制可实现方向盘助力强度的变化。简而言之为低车速时电机助力强度高——提升驾乘舒适体验;高车速时主力强度低——防止方向盘轻易拨动造成车辆失控。这种助力强度的调整是液压助力做不到的,所以改为电子助力会很有意义,但也提升了制造成本。

  刹车助力系统理论上也可以使用“电机加涡轮”的增压助力方式,但是实在没有意义。因为刹车踏板的力度总不会越重越好,也没有任何必要在行驶中依据车速调整阻尼;控制刹车踏板是一个机械性的重复动作,从安全控制的角度出发一定要让驾驶员养成固定的“肌肉记忆”才好,这样才能保证在任何车速中能以潜意识中对“力量”与“制动性能”的具象化体现。所以刹车助力系统可以用电驱主力但没有意义,且会提升制造成本——除了没有内燃机的电动汽车以外。

  氧气是燃油的助燃剂,常压与标准海拔的条件下,空气中的氧含量为20.9%。NA自然吸气发动机吸入的空气就只有这么多氧气。而氧气的浓度越高燃油燃烧的“兴奋状态”也就越强,反之也会越弱——比如汽车在高原出现“高反”(动力下降),原因正是单位体积内的空气氧含量达到10%左右的下降。那么想要提升性能则需要提升空气的氧含量,于是才有了被称为增压器的汽车空气压缩机。

  增压器通过高速旋转的涡轮带动进气系统内的叶轮运转,对吸入的空气进行体积的压缩;体积变小但是分子数量不变,那么空气中的氧含量则会超过20.9%。氧浓度的提升则称之为富氧燃烧,氧气作为燃油的“兴奋剂”会促进化学反应中分子运动的强度,运动强度增加产生的活塞推动力也就越强,通过活塞运转转化成为的扭矩自然更大喽。

  而马力的计算公式为【(转速×扭矩÷常数)×1.36】,扭矩的升高可以在转速不升高的前提下提升马力,同时也能实现降低转速以大扭矩相乘实现够用的马力而降低耗油量,这是涡轮增压的目的。(下图为不同氧含量浓度同一种燃料燃烧产生的温度差异,温度实际是分子运动摩擦产生的结果,温度越高则说明动力越强)

  综上所述,利用增压器压缩空气并不是让空气产生推动力,而是压缩提升氧浓度以提升燃烧反应的强度。但不能否认利用压缩空气可以实现推动力(助力),只是消耗大量的电流而产生少量的推力,不如将压缩动力改为压缩空气助燃,以扭矩的超大比例升高、“抽”出少量负压进行助力,这样的设定对于发动机而言更有益。

  编辑:天和Auto

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  真空泵是为了解决在车辆ready状态下,发动机熄火时为制动系统提供足够的真空助力,防止车辆出现溜车或者制动无力等情况出现!

  你好,很高兴配到一个专业性问题。这里一个汽车从业15年的老司机过来作答!

  首先,我把自己对题目的理解表达一下:

  为什么带电动涡轮的发动机,需要有一个单独的真空泵。

  1、车上为什么要有真空?

  真空用一条真空管与发动机的进气管相连。在发动机节气门在关闭时,因发动机的工作需要进气所产生的负压,通过真空管的抽取,就会形成真空。而真空罐会将这部分真空存储在腔体内。

  而在车辆使用过程中,很多地方是可以利用这个真空来助力用的。

  2、带涡轮的车,为啥要独立加个泵

  (上图来源汽车之家,请参考)

  因为在发动机高速运转,涡轮增压器工作时,进气歧管内是正压,没有真空度!

  所以这里需要加一个泵体在那,通过电机或者皮带来带动这个泵体来抽空气,行程负压,来确保真空度。不然,你就会发现刹车怎么那么沉啊!

  以上

  传统燃油汽车靠发动机进气歧管带动真空助力器和主缸为制动系统增压。这是制动力的重要部件。

  电动汽车采用电机驱动,取消了传统的发动机,因此失去了真空来源,即无法为汽车刹车总泵提供真空助力。

  而电动汽车真空助力泵便为弥补这一不足而产生。它采用车载电源提供动力,推进泵体上的电机进行活塞运动从而产生真空,为电动汽车、混合动力汽车、电动游览观光车、电动场地车等各种车型的液压刹车系统提供唯一、可靠的真空来源,从而有效地提高了整车的制动性能。

  真空泵的作用就是产生负压,替代原有的膜片式真空助力器。

  汽车发电机的真空泵一般都是油泵,也就是真空泵芯跟发电机的轴是一起转动的,通过不断的吸油、抽油,使真空泵泵壳内产生负压,也就是真空。

  卡车原有制动系统绝大多数都是气压式的,系统组成自带空压机提供压缩空气,所以不需要换真空泵。

  纯电动车是不需要涡轮稳压器的。随着技术发展,轮毂电机成熟后,制动系统就可以淘汰液压管路,直接用电机驱动制动器了。

  是压缩空气,相当于在进气口安装了一个类似鼓风机的装置,只有发动机低转速时才会有用,高转速时由于电子涡轮的基本物理性质可能最大转速还没有发动机此时的转速高,所以可能造成减弱动力。

  

电动带涡轮的车,为什么还用真空泵来做助力呢?用压缩空气吗?

  

电动带涡轮的车,为什么还用真空泵来做助力呢?用压缩空气吗?

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