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主辦方聯(lián)系方式：
名稱：中國鍛壓協(xié)會(huì)
地址： 北京昌平北清路中關(guān)村生命科學(xué)園博雅C座10層
郵編：102206
電話：010- 69731006
傳真：010-53056644
郵箱：
metalform@chinaforge.org.cn
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動(dòng)態(tài)/資訊
身小力不虧 全面解析汽車渦輪增壓技術(shù)
發(fā)表時(shí)間:2010-03-19 09:14:50; 來源:
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當(dāng)環(huán)境問題日益嚴(yán)重時(shí)，人們第一個(gè)想到的往往是如何讓有著環(huán)境污染的氣體消失，但是這樣做的成本也是很巨大的，所以也就出現(xiàn)了現(xiàn)在的汽車市場上那些混合動(dòng)力車型的售價(jià)一個(gè)比一個(gè)高。實(shí)際上在這些混合動(dòng)力車型出現(xiàn)之前各大汽車廠家就已經(jīng)注意到汽車在環(huán)境污染上的問題，提高尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)、在車輛上加裝三元催化裝置，這些都是針對環(huán)境保護(hù)做出的舉措，還有一個(gè)舉措就是讓小排量汽車擁有大排量的動(dòng)力，從而提高車輛的燃燒效率，而這也就使得增壓技術(shù)孕育而生。 增壓技術(shù)被使用在汽車上之后一共擁有著三種類型。即渦輪增壓技術(shù)、機(jī)械增壓技術(shù)和氣波增壓技術(shù)，今天我們要為大家解析的則是最為簡單也最為常見的渦輪增壓技術(shù)，其它兩種增壓技術(shù)我們會(huì)在日后進(jìn)一步為大家介紹。 隨著汽車技術(shù)的發(fā)展，渦輪增壓技術(shù)也被分為：單渦輪增壓技術(shù)、雙渦流單渦輪增壓技術(shù)和雙渦輪增壓技術(shù)，它們在原理和工作過程上十分相近，下面我們就來逐個(gè)為大家解析一下。 在這里我們先來說一下在現(xiàn)在市場上所銷售的車型中較為常見的單渦輪增壓技術(shù)。 渦輪增壓，英文名字為Turbo，它的引入是為了讓車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)可以在不改變缸徑(排量)的前提下輸出更強(qiáng)勁的動(dòng)力。而它達(dá)到這種效果主要是依靠提高發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量，從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和扭矩，讓車子更有勁。 最初渦輪增壓技術(shù)是被用在各種賽車上的，由于賽事官方對于參加比賽車輛在發(fā)動(dòng)機(jī)排量上有著限制，渦輪增壓技術(shù)的使用可以讓車輛既滿足了官方對于排量的要求，亦可以讓車輛得到更大的動(dòng)力輸出。 其實(shí)在我們車上使用的渦輪增壓器就是一個(gè)空氣壓縮器，眾所周知汽車發(fā)動(dòng)機(jī)是靠燃料在機(jī)體內(nèi)部燃燒，將熱能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的一個(gè)過程，也就是說車輛所得到的動(dòng)能多少取決于燃料在機(jī)體內(nèi)部燃燒時(shí)所發(fā)出的熱量。由于發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，以至于發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部得到的燃料量和助于燃料燃燒的氧氣量有限，所以要想提高燃料燃燒后所產(chǎn)生的熱能的只有通過適時(shí)的提高燃燒室中氧氣的含量與燃油的含量來達(dá)到提高功力的效果，因此渦輪增壓技術(shù)也就被使用到了汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上。 了解完渦輪增壓技術(shù)的原理后，我們下面就來看看一款普通的渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過程是怎樣的。 一般車用渦輪增壓器由離心式壓氣機(jī)、徑流式渦輪機(jī)和中間體三部分組成。離心式壓氣機(jī)有進(jìn)氣道、壓氣機(jī)葉輪、無葉式擴(kuò)壓管及壓氣機(jī)蝸殼組成;渦輪機(jī)則由蝸殼、噴管、葉輪和出氣道等組成;而渦輪機(jī)葉輪、壓氣機(jī)葉輪和密封套則就組成了渦輪增壓器的轉(zhuǎn)子。 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)燃油混合氣通過進(jìn)氣歧管進(jìn)入到氣缸內(nèi)，通過進(jìn)氣-壓縮-做功-排氣四沖程后通過排氣歧管排除到汽缸外，而就在廢棄被排出到汽缸外時(shí)渦輪增壓器就開始發(fā)揮作用了。從排氣門排出的高速廢棄，進(jìn)入到渦輪機(jī)中并帶動(dòng)渦輪機(jī)中的葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，渦輪機(jī)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)也帶動(dòng)壓氣機(jī)葉輪進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，隨著壓氣機(jī)葉輪的快速轉(zhuǎn)動(dòng)，它帶入了大量的新鮮空氣，這些空氣被高壓打入進(jìn)氣門，也就使得氣缸內(nèi)的氧氣含量增加，在燃油含量與氧氣含量保持14.7空燃比的情況下提高了發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)氣缸做工所產(chǎn)生的熱能，從而在完成在不改變車輛排量的條件下提高車輛動(dòng)力的任務(wù)。 明白了渦輪增壓器的工作原理和過程后，雙渦流渦輪增壓技術(shù)就好解釋的多了，一般汽車上的單渦輪增壓器怠速工作轉(zhuǎn)速為1000r/min，但其達(dá)到最佳效果的轉(zhuǎn)速基本都處于1500r/min以上，渦輪增壓器的轉(zhuǎn)速升高到這個(gè)最佳效果轉(zhuǎn)速需要一段時(shí)間，也就是大家所常見的單渦輪增壓器所產(chǎn)生的滯后現(xiàn)象。 這一現(xiàn)象的出現(xiàn)也就引出了雙渦流渦輪增壓技術(shù)的使用，但是在這里我要強(qiáng)調(diào)的是，此處所說的雙渦流渦輪增壓技術(shù)和在平時(shí)我們更加常見的雙渦輪增壓技術(shù)則是兩個(gè)完全不同的增壓技術(shù)。 所謂的雙渦流渦輪增壓技術(shù)在渦輪增壓器的結(jié)構(gòu)上基本上與普通的渦輪增壓器相同，其還是采用單渦輪形式，只不過它是將發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣歧管分為兩個(gè)導(dǎo)管，并將每三個(gè)氣缸中的6個(gè)排氣門接通在一根導(dǎo)管上通向渦輪增壓器，廢棄依舊按照按照“1-5-3-6-2-4”的順序從氣缸內(nèi)排出，而兩個(gè)導(dǎo)管則由于排氣時(shí)間上的不同前后依次將廢氣送入渦輪增壓器，也就使得渦輪增壓器受到前后兩股氣體的帶動(dòng)，以避免原來單渦輪增壓器所常見的動(dòng)力滯后現(xiàn)象。市場上被裝在此種雙渦流單渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的有沃爾沃S80L和沃爾沃XC60，由于結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，所以其成本也就較高。 雙渦輪增壓顧名思義由兩個(gè)渦輪的增壓技術(shù)，由于成本和結(jié)構(gòu)的原因，雙渦輪增壓技術(shù)一般被使用在配有六缸發(fā)動(dòng)機(jī)的車型上，采用雙渦輪增壓技術(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)在渦輪增壓器的渦輪機(jī)內(nèi)和壓氣機(jī)內(nèi)斗配有兩個(gè)渦輪，通過兩個(gè)渦輪的交替工作來減輕單渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)中常見的動(dòng)力之后現(xiàn)象。 若將雙渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)解體我們會(huì)看到兩組渦輪通過兩種方式連接，一種為串聯(lián)，另一種為并聯(lián)。 串聯(lián)形式渦輪通常是一大一小兩組渦輪串聯(lián)搭配而成，低轉(zhuǎn)時(shí)推動(dòng)反應(yīng)較快的小渦輪，使低轉(zhuǎn)扭力豐厚高轉(zhuǎn)時(shí)大渦輪介入，提供充足的進(jìn)氣量，功率輸出得以提高;而并聯(lián)形式渦輪則是并列排列在排氣管中，按汽缸工作順序把1、2、3缸作為一組，4、5、6缸作為一組，每組三個(gè)汽缸的排氣驅(qū)動(dòng)一個(gè)渦輪增壓器，而由于三缸的排氣間隔相等，所以增壓器轉(zhuǎn)動(dòng)的也就較為平穩(wěn)，再加上把三個(gè)汽缸分成一組也可以放置各缸之間的排氣干擾。 不過由于這種雙渦流增壓發(fā)動(dòng)機(jī)在結(jié)構(gòu)和成本上比雙渦流單渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)都要高，所以一般它只被配備在高檔的大排量車型上，最為典型的就是寶馬760Li上搭載的就是這種類型的渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)。 說了這么多，相信您對汽車渦輪增壓技術(shù)也有了或多或少的了解，而這三種渦輪增壓技術(shù)由于各自不同的結(jié)構(gòu)有著不同的特點(diǎn)，單渦輪增壓技術(shù)結(jié)構(gòu)簡單、成本低，是現(xiàn)在大部分渦輪增壓車型所采用的渦輪增壓技術(shù)。雙渦流單渦輪增壓技術(shù)目前主要被使用在沃爾沃S80L和沃爾沃XC60上，畢竟其相比于單渦輪技術(shù)而言結(jié)構(gòu)稍顯負(fù)責(zé)，并且成本也較高。最后的雙渦輪增壓技術(shù)則是這三款中結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜，成本最高的一項(xiàng)技術(shù)，再加上其更適合用在六缸發(fā)動(dòng)機(jī)上，所以一般只有大排量車型才會(huì)使用這種渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)。 |
