渦輪增壓系統(tǒng)分類

1、?渦輪增壓系統(tǒng)基本分四類：機械式增壓、廢氣渦輪增壓、復(fù)合式增壓和氣波增壓。目前市場上大部分用的都是廢氣渦輪增壓。廢氣渦輪增壓系統(tǒng)包括一個渦輪機和壓氣機，他們是同軸的，渦輪機利用廢氣能力帶動其葉輪旋轉(zhuǎn)，進而同軸的壓氣機也跟著旋轉(zhuǎn)，壓縮空氣濾清器過來的空氣。從原理上講，它就是將氣體在進入氣缸前預(yù)先進行壓縮，提高進入氣缸的氣體密度，減小氣體的體積，這樣，在單位體積里，氣體的質(zhì)量就大大增加了，進氣量即可滿足燃料的燃燒需要，從而達到提高發(fā)動機功率

2、和扭矩的目的。缺點：發(fā)動機動力輸出略滯后于油門的開啟，加大油門后一般需要等片刻，稍后發(fā)動機會有驚人的動力爆發(fā)。?什么是渦輪增壓器？渦輪增壓器實際上是一種空氣壓縮機，通過壓縮空氣來增加進氣量。它是利用發(fā)動機排出的廢氣慣性沖力來推動渦輪室內(nèi)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(fā)動機轉(zhuǎn)速增快，廢氣排出速度與渦輪轉(zhuǎn)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

3、，相應(yīng)增加燃料量和調(diào)整一下發(fā)動機的轉(zhuǎn)速，就可以增加發(fā)動機的輸出功率。原理渦輪增壓器實際上是一種空氣壓縮機，通過壓縮空氣來增加進氣量。它是利用發(fā)動機排出的廢氣慣性沖力來推動渦輪室內(nèi)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，使之增壓進入氣缸。當發(fā)動機轉(zhuǎn)速增快，廢氣排出速度與渦輪轉(zhuǎn)速也同步增快，葉輪就壓縮更多的空氣進入氣缸，空氣的壓力和密度增大可以燃燒更多的燃料，相應(yīng)增加燃料量和調(diào)整一下發(fā)動機的轉(zhuǎn)速，就可以增加發(fā)動機的

4、輸出功率了。?渦輪增壓原理在進入正題之前先讓我們復(fù)習(xí)一下渦輪增壓的工作原理，是利用弓障的廢氣排放經(jīng)頭段頭段進入排氣側(cè)渦輪Housing內(nèi)的渦卷室中，此刻排廢氣將來推動驅(qū)動輪（Turbine）的葉片，所以排氣側(cè)葉片是整顆渦輪增壓器的動力來源，廢氣一邊繞行著驅(qū)動輪葉一邊流向排氣管前段，由前段排氣出口排出（FrontPipe），藉由驅(qū)動輸旋轉(zhuǎn)帶動連接反側(cè)的進氣側(cè)壓縮葉片，因此當廢氣推動排氣側(cè)葉片時，另一端的進氣側(cè)壓縮葉片也會順勢跟著運轉(zhuǎn)。此時

5、進氣側(cè)壓縮的中間吸氣口便開始積極從中央吸氣口吸入空氣，使將空氣吸入渦旋室中，被吸入的空氣在先經(jīng)過輪轂內(nèi)壓縮葉片的運轉(zhuǎn)壓縮后，再進入內(nèi)管徑越柬越小的壓縮通道作二次壓縮後送入出氣口，直接經(jīng)過中間冷卻器進入節(jié)氣門內(nèi)，最后使這些已獲得高壓縮處理的空氣被注入汽缸內(nèi)燃燒。Hybrid混合型Turbine增壓值是影響引擎動力的參數(shù)之一，“增壓值”所指的是渦輪送入引擎中的空氣壓力，一般大多是kgm、bar或是psi為單位，至于是否渦輪的增壓值越高就可以

6、榨出越大的動力呢？如果以兩個排氣量結(jié)構(gòu)完全相同，但增壓值分別為0.7kgcm和1.2kgcm的引擎來比較，只要引擎能夠提供足夠的供油品質(zhì)，由于Boost高的引擎能送入引擎中的空氣壓力較多，那么氣缸內(nèi)的容積效率也提升，因此在動力輸出上必然是以Hi=Boost的引擎比較占優(yōu)勢。面對于Tubro引擎再BoostUp之后最重要的改裝便是將扮演著把空氣壓縮成高密度進入引擎的重要角色渦輪本體。由于量產(chǎn)車為了顧及運轉(zhuǎn)精度、油耗、耐用性等多方面考慮，在

7、渦輪容量、增壓值或者AR值方面通常都采取比較保守的設(shè)定，所以就改裝的觀點來看，原廠的Turbine當然還有在升級的空間。而在進行Turbine升級的時候很多人都會感到困惑，到底是選擇能夠發(fā)揮大馬力的最高速式樣渦輪？還是要擅長反應(yīng)低轉(zhuǎn)速就能夠發(fā)揮扭力型Tubrine好呢？事實上內(nèi)部容量大小不過是配合各式渦輪有所不同的特性來設(shè)計的，而引擎當然也有屬于自己的特性，單凸和雙凸就各有長處，選擇渦輪時也要考慮其引擎的特性，此外排氣量也非常重要，舉例

8、來說，大排量的引擎上裝置扭力型的小容量渦輪，雖然它有低轉(zhuǎn)反應(yīng)佳的優(yōu)點，Tubro很快就出現(xiàn)效果，但容量很快也就塞滿了，轉(zhuǎn)眼間Turbine轉(zhuǎn)速已經(jīng)達到高點了，壓力也很難再增加上去，因此到了排氣量比較大的高轉(zhuǎn)區(qū)域，增壓值已經(jīng)到了極限早成過給效率不足，無法提供引擎所需的空氣量，這是要它再將馬力隨引擎轉(zhuǎn)速向上提升實在非常勉強。當然也無法期待能夠輸出高馬力，這便是小型渦輪的不利點。力。所以很改裝多渦輪廠商都用填充樹脂或Coating將間隙做到只

9、有0.06mm的超薄境界。?渦輪增壓這是目前全世界汽車廠商運用最為廣泛的發(fā)動機增壓技術(shù)，國內(nèi)非常常見的國產(chǎn)的奧迪、帕薩特、寶來的1.8T發(fā)動機就是采用的這種技術(shù)。這種技術(shù)的優(yōu)勢很明顯，它可以利用發(fā)動機排出廢氣產(chǎn)生的能量，來大幅度提高發(fā)動機的動力輸出。這里簡單介紹一下渦輪增壓的工作原理：發(fā)動機排出的廢氣驅(qū)動廢氣渦輪高速旋轉(zhuǎn)，廢氣渦輪再帶動進氣渦輪以同樣的速度旋轉(zhuǎn)，進氣渦輪將空氣壓縮到氣缸內(nèi)燃燒，。這種狀況下產(chǎn)生的進氣壓力，要遠遠高于大氣壓

10、力；換句話說，通過渦輪增壓器產(chǎn)生的進氣量，遠遠超過了自然吸氣產(chǎn)生的進氣量。由于大大提升了進氣量，一臺小排量的發(fā)動機在安裝了渦輪增壓器以后，能輸出比他排量大很多的發(fā)動機的功率。例如：一臺渦輪增壓值為1.5bar的2.0排量發(fā)動機，它的實際輸出功率能夠相當于一臺3.0排量的自然吸氣式發(fā)動機。除了大幅度增加功率輸出以外，渦輪增壓發(fā)動機在獲得相等功率的同時，比與它相等功率的自然吸氣式發(fā)動機的尺寸和重量都要小很多。顯而易見，裝配渦輪增壓發(fā)動機的車

11、子，比裝配相同功率的自然吸氣式發(fā)動機的車子提速更快，制動也更快。同時由于發(fā)動機的重量減輕還有利于獲得更好的操控性能。除了性能上的提高以外，渦輪增壓發(fā)動機比同等功率的自然吸氣發(fā)動機更省油，這在如今能源極度緊張的今天顯得尤為重要。渦輪增壓發(fā)動機雖然有上述的眾多優(yōu)點，但它也有先天的缺陷：渦輪遲滯。特別是在早期的渦輪增壓發(fā)動機上，這種情況更加明顯，以至于影響到當時渦輪增壓發(fā)動機的發(fā)展和普及。最早的汽油渦輪增壓發(fā)動機運用在量產(chǎn)車型是在60年代。當

12、時的通用集團率先在它的量產(chǎn)車型雪佛蘭Cvair上采用了渦輪增壓發(fā)動機。當時，這個車有一個讓人很難容忍的缺點，那就是在低轉(zhuǎn)速的時候動力非常差，甚至還比不上一臺同等排量的自然吸氣式發(fā)動機，這種強烈的渦輪遲滯使得這臺發(fā)動機的動力輸出很不流暢。渦輪遲滯是渦輪增壓發(fā)動機面臨的最大難題。盡管渦輪增壓能給發(fā)動機帶來更強的動力輸出，但是作為一臺民用汽車，流暢的動力輸出也是非常重要的。早期的渦輪增壓器，其渦輪遲滯非常嚴重，發(fā)動機要保持在3500轉(zhuǎn)以上才能

13、獲得充沛的動力，在低轉(zhuǎn)速時發(fā)動機動力輸出非常弱。除此之外，渦輪增壓發(fā)動機的壓縮比還得降低到6.5:1以下，來避免氣缸過熱。即便采用了這些保護發(fā)動機的設(shè)計，當時的渦輪增壓發(fā)動機仍然比自然吸氣式發(fā)動機的可靠性差。渦輪遲滯會給普通民用車的日常行駛帶來很大麻煩：在低轉(zhuǎn)速時，渦輪增壓器沒有介入，同時廢氣仍然要驅(qū)動渦輪旋轉(zhuǎn)，排氣沒有自然吸氣發(fā)動機順暢，此時的發(fā)動機扭力輸出比同等排量的自然吸氣式發(fā)動機還要弱。隨著發(fā)動機的轉(zhuǎn)速升高，例如突破3500轉(zhuǎn)以

14、后，渦輪增壓器突然介入，這個時候的產(chǎn)生的動力將陡增。這種動力的突然“陡增”不但損害了動力輸出的平順性，讓開車和坐車的人感覺很不舒服，同時還會使車輛難以控制，因為這個時候產(chǎn)生的扭力的增加是非常大而且非常突然的，在路面濕滑的情況下甚至?xí)霈F(xiàn)車輪打滑，對于駕駛員的操作是很大的考驗。渦輪遲滯還會破壞汽車的操控精度。對于喜歡玩操控的駕駛者來說，他希望發(fā)動機的動力輸出是線性的，在每個轉(zhuǎn)速范圍扭力都能線性輸出，這樣才能更精確的控制轉(zhuǎn)向的時點。但是渦輪

15、增壓發(fā)動機這種遲滯，會讓喜歡玩操控駕駛者很難把握其扭力的輸出，因為駕駛者經(jīng)常會遇到踩下油門幾秒鐘以后發(fā)動機才響應(yīng)的情況，這足以讓這位駕駛者抓狂。可以想象，在當時駕駛一臺裝配這樣的渦輪增壓發(fā)動機的汽車在城市和彎道公路上行駛，是一件多么痛苦的事情！這也就是為什么這種嚴重遲滯的渦輪增壓發(fā)動機從來就沒有裝配在跑車上的原因。第一臺裝配渦輪增壓的跑車出現(xiàn)在1975年，它是保時捷911Turbo3.0。為了減小渦輪遲滯，保時捷的工程師們設(shè)計了一套機械