你不知道的技术!涡轮里面还有这么多学问

你不知道的技术!涡轮里面还有这么多学问

首页角色扮演176超变大极品更新时间:2024-08-04

【卡车之家 原创】如果让你说出一个能提升动力的发动机配件,我相信即使不懂车的人也会脱口而出:“大涡轮”。现如今,涡轮增压器已经成为了很多车上发动机的一个必备配件。而涡轮的技术也在不断迭代中,今天咱们就来聊聊涡轮增压器那些事。

在聊涡轮的技术之前,咱们先来聊聊涡轮增压器是怎么回事。简单地说,其实涡轮增压器就是两个连在一起的风扇。一个被发动机的尾气吹,像是风车一样提供转动能量。另外一个,则像是一个风扇,向发动机里面吹气。

涡轮增压器的核心原理,其实就是通过发动机的废气推动叶轮转动,再通过这个转动让进气侧的扇叶随之转动,往发动机里面强行灌气,灌气后空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料,相应增加燃料量和调整发动机的转速,就可以增加发动机的输出功率了。

所以,对于涡轮增压器来说,有几个维度就变得很重要了。一个是增压值,也就是它能往发动机里灌进去多少空气,另外一个就是它的稳定性和启动速度,毕竟发动机不是随时都排出一样多的尾气的。而这些技术,基本也都是围绕着这个来的。

对大号的涡轮增压器来说,增压值虽然会比较大,但是相应的它就需要比较多的尾气来启动,使其正常工作。而这就会造成车辆低速没有涡轮介入,所以比较无力的问题。如果换装小号涡轮,涡轮高速又不能提供一个比较理想的增压值。为了解决这个问题,双涡轮增压,是很多厂商选择的一种方式。

去年12月,我们的小编杨昊就曾写到过福康F4.5TT这款双涡轮增压发动机,这款发动机采用了串联式涡轮增压设计,串联式双涡轮设计一般会使用一大一小两个涡轮,当发动机转速度低,排出的废气量不高时,小涡轮会因为转动惯量小进而优先转动,提升车辆在低速状态下的动力表现。而当车速提升,发动机转速持续攀升后,所排出的废气量增加,大涡轮开始介入工作,这时又会进一步提升整车的动力输出,让车辆在前、中、后段的加速能力得到整体进步。

这样的双涡轮增压设计,使这款发动机能够输出最大输出功率为176kW(240马力),峰值扭矩为900牛米,并且从1000rpm开始就可以输出780牛米的低速扭矩。相比单涡轮发动机,动力提升了大约10%。

那么有没有单涡轮也能低速启动的方法呢?有!VGT技术,翻译成中文就是“变截面涡轮增压”。如果再说直白点,其实它就是在涡轮里面加入了一些小挡板,通过改变挡板的角度,来改变尾气的流向和流速来增强风压,实现涡轮快速启动的一种技术。

我们都知道,涡轮是靠发动机排出的尾气来推动的。所以,驱动涡轮增压器的实际上是气流,或者说是风压。那么如果我们能够有效增加风压使其直吹叶片,涡轮也就能在排气量较少的时候也转起来了。而VGT就是利用了这个原理,为了好理解咱们举个例子。

在刮风天,我们路过两座大楼中间的时候,往往会感觉到这个地方的风比其他地方要更大,这种现象叫做大楼风。它的原因就是气流在通过狭窄地方的时候流速会加快,VGT也利用了同样的原理。

VGT在涡轮增压器内部内置了一些可调的导风板,当车辆发动机转速较低的时候,驱动涡轮的尾气较少,导风板关闭,让气流从一个小缝隙中得到加速,吹到涡轮叶片上,这时候涡轮被高速气流吹动,实现启动。

而当发动机转速上来之后,导风板再通过执行器打开,让大量气流能够快速通过,进一步强化涡轮增压器的作用。这样下来,涡轮保持高转速的时间就长了,即使是一颗比较大的涡轮,咱们的发动机就也能够轻松推动了。

如果你觉得这些还不够的话,可以关注一下某些零部件企业推出的电子涡轮。在过去很长的一段时间里,电子涡轮一直是某些家用轿车的“智商税”产品,这主要是因为过去的电机转速太低,达不到涡轮增压器需要的每分钟十万转以上的转速。

而伴随着科技的发展,现今电子涡轮已经逐渐变得不一样了。以我自己定制的一款暴力风扇来说,我的风扇电机在原厂状态下,以310V电压驱动可以达到每分钟11万转,在修改线圈后,在12V的供电情况下,通过某测速APP显示,其可以达到每分钟76000转以上。

经风速仪测试,其吹出来的风速达到了31.29米每秒。如果将其对着电子秤吹,电子秤上的读数在129克左右。这足以说明,伴随着技术的进步,电子风扇取代传统涡轮增压器可能不是什么问题。(海军试了下,全力吹击风速计显示的风速为8米每秒左右)

奥迪就曾在其高性能SUV SQ7上采用过电子涡轮增压器,在这款车搭载的4.0T V8发动机上,奥迪为其配备了两颗传统废气涡轮和一颗电子涡轮,使其最大能够输出435马力和900牛·米的扭矩。

这里面,电子涡轮无疑彻底摆脱了废气多少的限制,能够做到随时启动。而这,或许在某天你就能在你的卡车上看到。

除了涡轮本身的技术之外,沃尔沃还把算盘打到了涡轮的转动上。沃尔沃D13TC发动机上,就使用了一种名叫“复合涡轮技术”的东西。它最直接的用处,就是在涡轮快速旋转的时候,通过一套机构,使其能够直接与发动机的曲轴相连,从而为发动机提供动力。

有消息显示,这套机构能够为这款发动机提供额外50马力的动力。比如发动机原本460马力,那么加上复合涡轮提供的额外50马力,那么发动机最大就可以输出510马力。

● 编后语:

其实在卡车上,很多部件都有你想不到的技术。而在这些技术的加持下,推进了发动机动力的提升与油耗的降低。那么看完这些之后,你有没有想到什么技术呢?欢迎在下方留言。(文/袁圣)

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