• 都說自家技術強到底怎么才是真正先進渦輪方案?
  • 發布日期:2017-02-16瀏覽次數:352

不管什么原因,渦輪增壓發動機成為當今趨勢已經是無法改變的了,并且在發展過程中也衍生出輕量化渦輪增壓器、雙渦輪增壓器、可變截面渦輪增壓器等諸多細分種類。歸根結底是為了降低渦輪遲滯,提升增壓效果做出的改變,下面就是一些典型的代表案例。

  ●普通廢氣渦輪增壓器

  自然吸氣發動機應該都很熟悉,依靠活塞向下運動產生的真空負壓將空氣吸入。渦輪增壓發動機與自然吸氣發動機不同之處就在于它有一個動力源,使勁往氣缸中塞進更多的空氣。

完成這個工作的就是渦輪增壓器,大致分為渦輪機和壓氣機兩個部分。先由發動機排出的廢氣作為動力來推動渦輪機運轉,再將動力傳遞到進氣系統中的壓氣機上,通過葉輪壓縮新鮮的空氣進入氣缸。

發動機轉速越高,廢氣排放量越大,渦輪轉速就越高,所以能壓進更多的空氣。空氣多了,再多噴些燃油,輸出的功率和扭矩自然就更強了。

  不過渦輪增壓發動機也有著明顯的缺點,轉速較低時無法產生足夠的廢氣來推動渦輪,導致進氣壓力低而達不到顯著的增壓效果。深踩油門時,發動機轉速和排氣量迅速提升,但是由于渦輪在慣性的作用下,需要短暫的時間才能使渦輪速度提升上去,這等待的過程就是渦輪遲滯。

  另外,發動機如果轉速過高,產生廢氣量過大,還會導致壓縮空氣量超過需求量,使發動機出現爆震、油耗上升、增壓器超速等故障。

  ●輕量化渦輪增壓器

想要減輕渦輪遲滯、加快渦輪轉速提升速度,zui直接的辦法就是采用小尺寸葉片來減輕本身的質量了,也就是現在所說的小慣量渦輪增壓器。小尺寸的葉片因為不需要太多廢氣就能推動,還可以提升發動機低速運轉時的增壓能力,但是也會使氣缸壓力過高、增壓器超速現象提前。

為了避免這種情況的發生,就為排氣渦輪并聯了一個廢氣旁通閥。高速運轉時,旁通閥打開,讓一部分廢氣直接從旁通閥流過,以控制增壓壓力。廢氣旁通閥還根據自身結構分為機械式及電子式。

  與普通渦輪增壓器相比,雖然輕量化渦輪增壓器改善了渦輪遲滯的情況,但也因此喪失了部分中高轉速的增壓能力,致使發動機在高速大負荷時的動力和燃油經濟性變差。

●雙渦輪增壓器

所以說,如果一個發動機可以在低轉速時采用小尺寸的渦輪、高轉速時換為大尺寸渦輪,不就可以使首尾兼顧了嗎?因此,雙渦輪增壓發動機就是將一大一小兩個渦輪并聯達成了這個效果。

這兩個渦輪增壓器是可以相互獨立運行的,低轉速時只有小渦輪運轉,減輕了渦輪遲滯現象。高轉時兩個渦輪同時工作,還可以產生更強的增壓效果,提升動力。

  但是,雙渦輪增壓器在高轉速時需要更多的廢氣才能推動,因此只能用在排量較大的發動機上,大渦輪打開時也會帶來明顯的介入感覺。兩個并聯的渦輪還將為制造和維修保養帶來更大的難度,成本方面也不可忽視。

  ●可變截面渦輪增壓器

  能夠綜合得到小渦輪的提速性能和大渦輪的增壓能力就成了理想渦輪的基本要求,目前可變截面渦輪增壓器可以通過調節導向葉片的角度已可以達成這個目的。

當發動機工作時,廢氣將會先經過導向葉片才能到達渦輪機。排氣壓力不足時,讓導向葉片小角度開啟,這樣廢氣流速就會加快,迅速推動渦輪運轉。排氣壓力提升后,葉片角度將逐漸增大,這樣就避免了增壓器超速現象的發生,從而達到大渦輪的增壓效果。

可變截面渦輪增壓器在高、低轉速時都保持介入狀態,加速時動力發動機陡增的現象不會明顯,動力輸出更加平順。雖然渦輪遲滯問題并不會被完全解決,但已經得到了明顯改善。

現今的渦輪增壓發動機在技術方面已經做到了足夠可靠,未來隨著技術的發展,還將誕生更為先進渦輪增壓技術。這些問題也會逐步得到解決,想必等到那一天才可以讓消費者不會產生任何一絲芥蒂吧。

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