超級壓縮機
㈠ 黑洞無時無刻不在吞噬宇宙中的物質,但這些物質究竟去了哪裡
黑洞到底是個什麼東西?黑洞一直都在吞噬附近的星球、星空物質,但為什麼這些物質只有進,沒有出呢?因為黑洞它本身就是一個質量無限大,體積無限小的特殊天體。沒錯,黑洞仍然是天體,只不過它本身是極其特殊的。
既然黑洞是天體,那它就必然是有自己的內部結構的,只不過黑洞本身的引力大大到所有的物質進去之後都會被壓縮。像我們平常看到一個礦泉水瓶,他所在的空間很大,但如果放到足夠強有力的液壓機裡面,它可能就會變成很小很小的一塊黑洞,就是這種天然的超級壓縮機,它可以把星球吸引進去,甚至說大的黑洞它可以把恆星吸引進去。人類目前的技術並不支持我們去探索黑洞到底是怎樣的,我們只是能觀察到黑洞的存在而已。
㈡ 渦輪增壓工作原理是什麼
渦輪增壓,是一種利用內燃機(Internal Combustion Engine)運作所產生的廢氣驅動空氣壓縮機(Air-compressor)的技術。與超級增壓器(機械增壓器, Super-Charger)功能相若,兩者都可增加進入內燃機或鍋爐的空氣流量,從而令機器效率提升。常見用於汽車引擎中,透過利用排出廢氣的熱量及流量,渦輪增壓器能提升內燃機的馬力輸出。
增壓目的
渦輪增壓的主要作用就是提高發動機進氣量,從而提高發動機的功率和扭矩,讓車子更有勁。一台發動機裝上渦輪增壓器後,其最大功率與未裝增壓器的時候相比可以增加40%甚至更高。這樣也就意味著同樣一台的發動機在經過增壓之後能夠產生更大的功率。就拿我們最常見的1.8T渦輪增壓發動機來說,經過增壓之後,動力可以達到2.4L發動機的水平,但是耗油量卻比1.8發動機並不高多少,在另外一個層面上來說就是提高燃油經濟性和降低尾氣排放。
負面影響
不過在經過了增壓之後,發動機在工作時候的壓力和溫度都大大升高,因此發動機壽命會比同樣排量沒有經過增壓的發動機要短,而且機械性能、潤滑性能都會受到影響,這樣也在一定程度上限制了渦輪增壓技術在發動機上的應用。
增壓原理
最早的渦輪增壓器用於跑車或方程式賽車上的,這樣在那些發動機排量受到限制的賽車比賽裡面,發動機就能夠獲得更大的功率。
眾所周知,發動機是靠燃料在汽缸內燃燒做功來產生功率的,由於輸入的燃料量受到吸入汽缸內空氣量的限制,因此發動機所產生的功率也會受到限制,如果發動機的運行性能已處於最佳狀態,再增加輸出功率只能通過壓縮更多的空氣進入汽缸來增加燃料量,從而提高燃燒做功能力。因此在目前的技術條件下,渦輪增壓器是唯一能使發動機在工作效率不變的情況下增加輸出功率的機械裝置。
大家可能會覺得渦輪增壓裝置非常復雜,其實並不復雜,渦輪增壓裝置主要是由渦輪室和增壓器組成。首先是渦輪室的進氣口與發動機排氣歧管相連,排氣口則接在排氣管上。然後增壓器的進氣口與空氣濾清器管道相連,排氣口接在進氣歧管上,最後渦輪和葉輪分別裝在渦輪室和增壓器內,二者同軸剛性聯接。這樣一個整體的渦輪增壓裝置就做好,你的發動機就好像電腦CPU一樣被「超頻」了。
我們平常所說的渦輪增壓裝置其實就是一種空氣壓縮機,通過壓縮空氣來增加發動機的進氣量,一般來說,渦輪增壓都是利用發動機排出的廢氣慣性沖力來推動渦輪室內的渦輪,渦輪又帶動同軸的葉輪,葉輪壓送由空氣濾清器管道送來的空氣,使之增壓進入汽缸。當發動機轉速增快,廢氣排出速度與渦輪轉速也同步增快,葉輪就壓縮更多的空氣進入汽缸,空氣的壓力和密度增大可以燃燒更多的燃料,相應增加燃料量和調整一下發動機的轉速,就可以增加發動機的輸出功率了。
優缺點
誠然,渦輪增壓的確能夠提升發動機的動力,不過它的缺點也有不少,其中最明顯的就是動力輸出反應滯後。我們看看前面有關渦輪增壓的工作原理就知道了,即由於葉輪的慣性作用對油門驟時變化反應遲緩,也就是說從你大腳踩油門加大馬力,到葉輪轉動將更多空氣壓進發動機獲得更大動力之間存在一個時間差,而且這個時間還不短。一般經過改良的渦輪增壓也要至少2秒左右來增加或者減少發動機動力輸出。如果你要突然加速的話,瞬間會有提不上速度的感覺。
隨著技術的進步,雖然各個使用渦輪增壓的廠家都在對渦輪增壓技術進行改進,但是由於設計原理問題,因此安裝了渦輪增壓器的汽車駕駛起來的感覺是和大排量的汽車有一定差異的。譬如說我們買了1.8T的渦輪增壓汽車,在實際的行駛之中,加速肯定不如2.4L的,但是只要度過了那段等待期,1.8T的動力同樣會竄上來,因此如果你追求駕駛的感覺的話,渦輪增壓引擎並不適合你,如果你是跑高速之類的,渦輪增壓才顯得特別有用。
如果你的愛車經常在城市內行駛,那麼有必要考慮需要什麼樣的渦輪增壓,因為渦輪並不是隨時都在啟動的。對於那些啟動轉速高的渦輪增壓發動機,就拿斯巴魯(富士)翼豹的渦輪增壓來說,它的啟動是在3500轉左右,5擋能夠上到3500轉估計速度都破120了,除非你故意停留在低檔位,否則不超過120公里的時速翼豹的渦輪增壓根本無法啟動。這時那些低轉速啟動的渦輪增壓發動機更為合適,例如大眾的1.4Tsi/1.8Tsi發動機,在1750甚至1500轉的時候渦輪增就介入了,即使在2000~3000換檔,也能保證換檔前後轉速保持在燃油應用效率更高的渦輪增壓區域。
此外渦輪增壓還有維護保養方面的問題,就拿寶來的1.8T來說,6萬公里左右就要更換渦輪了,雖然次數不算多,畢竟給自己的車無形之中又增加了一筆維護保養費,這個對經濟環境還不是特別好的車主來說特別值得注意。