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详解涡轮增压发动机的结构及原理

即将装载开售,由于涡轮增压今年才首次应用在奔腾车系上面,此发动机从未露面,因此目前对此发动机尚缺乏足够资料。

也没有现成经验可考。

唯有希望开的速速成长成技术大帝,回来给大家科普。

或者厂家的人员出来指证,如果你们不出来,那么就任由我来骗大家。

现在讲的是目前大家广泛应用的增压发动机之传统废气涡轮原理,日后推出推翻此原理的涡轮增压技术不在本文讨论此列。

为方便理解,先看结构原理图:
详解涡轮增压发动机的结构及原理来个实物示意(此物是一个报废涡轮,非涡轮,只做参考):详解涡轮增压发动机的结构及原理
拆解机芯,脏的废气侧叶片(涡轮),通过废气推动带动进气侧涡轮(压气机叶轮):
详解涡轮增压发动机的结构及原理
再拆看看:详解涡轮增压发动机的结构及原理
铜套安装在中心轴上,主要作用就是隔离机油和润滑降温。

而一旦靠近涡轮蜗壳和压气机蜗壳的密封环损坏,会导致机油进入排气管和进气歧管进入燃烧室。

另外各位还要注意一个问题,由于铜套采用机油润滑散热,所以车辆使用的机油尽量采用更好的机油,而劣质的机油导致涡轮主转动轴不能正常润滑和散热,从而在高温下损坏油封造成漏油。

因此建议涡轮增压发动机应该选择耐高温、抗氧化好的优质机油,并且还要注意适当缩短机油的更换周期。

除去机油冷却之外,还要冷却水道,水经过循环后有效降低了涡轮内部温度,进而提高的涡轮的使用寿命:
详解涡轮增压发动机的结构及原理
看看叶轮:
详解涡轮增压发动机的结构及原理
看看一汽轿车的,看似也是铸造产品:
详解涡轮增压发动机的结构及原理
既然图中提到小涡轮。

那么又要给数据党做说明。

涡轮叶片越小,所需推动的力量越小,转动更快,能在更低发动机转速下达到增压值。

介入越早。

厂商往往利用小涡轮来克服涡轮介入的动力突兀感,做出自吸发动机的线性加速特征。

缺点是高转速下涡轮转速过高,逐渐形成起反作用的效应。

导致增压效能降低,扭矩调头下降。

不能支持高转速的高扭力。

小涡轮优势集中在日常使用区间,在日常使用中体现更体现出动力。

也对油耗没有明显坏处。

这样的爆发特征导致发动机高转速扭矩衰减快,变速箱不得不过早换挡,加速表现令人失望。

名词解释:效应是指在涡轮进气端由于叶片的高速旋转,会产生旋涡式的进气流,这样的高速气体旋涡式流动就类似于龙卷风。

在吸气端,这种旋涡式气流的产生反而会降低进气的效率,就比如龙卷风,虽然气流高速转动,但中心的部分却是真空的。

大涡轮叶片质量大,转动阻力更大,发动机低转速下未达到足够转速吸入足够空气,反而会形成进气阻力,进气排气不畅的结果就是低速下发
动机更肉啦。

但是拉高转速到以上的超车、竞技状态,大涡轮却能吸入更多的空气。

有利于高扭矩的爆发,这样加速数据更好看。

这时就要更多的燃油来参与燃烧,保持能量守恒。

大涡轮动力强油耗高。

叶片越大,低速越不介入,甚至大到日常可以根本不介入(拖个吊油瓶真悲剧)。

到底要漂亮的数据和瘪下去的荷包,还是要臌胀的荷包不长脸的数据。

全凭个人爱好。

两者的最佳解决方法是双涡轮策略,其次是宝马和集团联合的双涡管技术(属于单涡轮的改进方案而不是解决方法)。

影响加速成绩和进气能力更全面的指标是值(涡轮大小也只是其中一个反映):详解涡轮增压发动机的结构及原理
什么是值?
详解涡轮增压发动机的结构及原理
()为涡轮轴承中心到压气机出风口(涡轮进风口)横截面(涡轮半径线绕度一圆周后)中心点的距离。

()指压气机壳体的出风口(涡轮进风口)对应以上中心点所在的横截面积,以除以的所得两者的值即为值。

值是涡轮增压器的一项重要指标,用以表达涡轮的特性;同品牌、同型号涡轮值越高,空气流量越高、容量越大,涡轮在高转表现会更好;但迟滞现象也会增大。

值分为压气值与涡轮值。

一般而言压气值大,说明流速快但流量少,较适合低增压涡轮使用;而压气值小,说明流速慢但流量大,较适合高增压涡轮使用。

相对而言压气值的大小变化对涡轮性能的影响较小,而对于排气端的涡轮值就显得非常重要了。

值越小,即排废气的流速较高,涡轮在低转速区域的增压反应越快,涡轮迟滞减低,涡轮也就能在较低的转速区域取得接近峰值的增压,所以在低速提速情况下基本无涡轮迟滞的感觉;但与此同时高速所能提供的增压压力会显得不足,因为靠增压器提供的压力已经不足以弥补减小的压缩比了,所以此时会有高速无力的感觉。

相对的,值越大,涡轮在低转速域的增压反应便越差,涡轮迟滞的感觉越明显;尽管引擎的低转速增压难以上升,不过在高转速区域却可以产生更大的动力,转速越高发出马力越大的倾向相当明确。

总而言之,值(涡轮值)小属于低速发力型涡轮,而值大则是高速发力型涡轮。

关于涡轮的缺点,还有很多未知的东西。

现在欧洲排量法规导致厂商短期内拿不出更好的技术来减排,唯有押宝涡轮作过渡,这个现象同时由于装载涡轮厂家的不断舆论推动,导致形成了涡轮消费潮流。

其实减排的最佳例证早就有了:以丰田普锐斯为代表的混合动力。

马自达为代表的米勒循环发动机。

这些技术达到的省油能力,欧洲涡轮厂商的现有直喷涡轮方案根本没有能力去挑战。

涡轮是有衰减和寿命的。

关于衰减和寿命的研究知识,我们业外人士看不到,但确确实实存在。

我的个人看法是在和之中纠结等待的,无须等待,入手。

如果喜欢动力感受的,选,在实车上的日常转速下,加速体验明显大
于发动机。

在我开过的上面,感觉相当于装载了发动机配手动变速箱,而且的扭矩可能对的加速比更有帮助。

但这个发动机高转速(左右)扭矩下降,不能继续吊高转速加速。

所以厂家设定了限制转速升档。

不能进入红线区。

如果喜欢吊高转速取动力,不喜欢换挡早的,建议。

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