双涡轮增压器的原理和特点是什么?
双涡轮增压、根据不同的机型,可以组成不同的布局形式,如双涡轮串联方案、双涡轮并联方案、双涡轮分动方案等等,不同的组合方式、也决定了它们各自不同的特点;一般而言之后大型发动机才会采取双涡轮增压的设计方案,因为一些小型车根本不足以提供那么大的空间去布置两颗涡轮!v型发动机会采用并联、而L型发动机一般会采用双涡轮串联!
通过发动机的布局形式,我们可以很清楚的了解到,v型发动机排气走两边、L型发动机排气走同侧;简单点说v型机有两组排气歧管,L型机只走一组排气歧管即可;通过上图我们就可以看出,这是一款v6的机器,两边各三缸、每三缸共用一组排气歧管,每组排气歧管推动一颗涡轮增压器,所以两组排气歧管、分别推动两颗涡轮增压器,可以说这种并联式双涡轮方案,两颗涡轮之间互不影响、因为两组排气歧管之间处于相互独立的状态,所以这就是并联双涡轮增压!常见的机器为日产GTR上所采用的3.8T双涡轮增压、以及保时捷2.9T双涡轮增压!但凡V型机双涡轮,几乎都是并联!这就是v型机布置涡轮、与L型机布置涡轮的不同之处,分别用两组排气歧管排气,布置两颗涡轮更容易,如布置一颗涡轮反而更麻烦!总不能把两组排气歧管再汇聚到一处、去推动一颗涡轮吧?所以一般情况下,v6、v8等等发动机,要么就布局机械增压、直接让发动机曲轴带动机械增压器,再顺理成章的把机械增压系统塞入v6、v8的v型夹角中,v型夹角的一大妙用就是更容易容纳机械增压器!而布局涡轮增压的v6、v8,则都会采用双涡轮增压!
双涡轮串联增压方案这个就容易去理解了,一般也就是由高级增压器、低级增压器所组成的二级增压系统,请注意一点高级增压器是小涡轮、低级增压器则是大涡轮,两颗涡轮被一组排气歧管推动,所以也叫串联双涡轮增压;一般这就是直列发动机所广泛采用的双涡轮布局方案,因为直列发动机排气在一侧、一般由一组排气歧管来解决排气足矣(直列机器到六缸、几乎已经是发展到尽头了),所以它只有一组排气歧管、想分别推动两颗涡轮是不可能的;所以就由这一组排气歧管,统一推动一大、一小两颗涡轮,一般这类系统都是一大一小两颗涡轮!
双涡轮并联系统的特点双涡轮并联增压,两组排气歧管分别带动一颗涡轮(两颗涡轮完全一致、同大小),相互之间存在任何干扰、也没有任何叠加效果;试想一下,一部v6双增压发动机,每组排气歧管的推动效果实际上就是半个发动机,所以虽然有两颗一样的涡轮,但每个涡轮、由半个发动机去推动,所以其实和两组排气歧管、共同推动一颗涡轮是一样的效果,所以这就是并联增压双涡轮的特性,虽然有两颗涡轮、但每颗涡轮都是由一组排气歧管推动(等于是半个发动机去推动),所以两颗涡轮不能叠加;涡轮增压固有的毛病如迟滞、喘震、这种双涡轮布局形式一样不少!
双涡轮串联增压系统特性迟滞问题、一直困扰着涡轮增压发动机,回看几十年前,涡轮增压发动机只存在于赛车竞技领域,清一色大惯量涡轮,特点就是对功率提升明显,但对废气量需求较大、所以在低转速区间,迟滞严重、扭矩孱弱,所以它只能存在于竞技领域(赛道拉高转速、保持高转,就能规避掉迟滞问题,丢一次转速、弄不好也就输掉了比赛),所以这类早期的大惯量涡轮、凭借迟滞严重、低扭孱弱的特性,很难进入民用车领域!后来工程师灵机一动,既然民用车不需要那么高的极限功率(高转速下迸发),那么也就没必要配备那么大惯量的涡轮,从此进入到了小惯量涡轮时代;对功率提升不大,但因为惯量小,所以对废气量依赖较小、有点废气它就转得动,就可以产生明显增压效果,所以民用车开始广泛采用小惯量涡轮,从而很好的弥补了迟滞问题、用时也改善了低转速下扭矩不足的问题;这对于普通的买菜车而言、当然是极好的,但对那些既要低转速下扭矩足、又要高转速下功率高的豪华运动轿车而言,一颗小惯量涡轮、显然不够用!既然小惯量涡轮、只能覆盖中低转速区间,而大惯量涡轮、更倾向于高转速区间;那么只要将大惯量、小惯量涡轮一组合,串联成二级增压系统,那么就可以同时覆盖高、中、低,三个转速区间了;中低转速下扭矩足、高转速下功率大,所以这样的发动机就很完美了!原理很简单,发动机废气排出后,首先经过高级增压器(小惯量涡轮),可以保证非常充足的扭矩;随着转速不断攀升,排气量越来越大、大到达到高级增压器的最大值时,高级增压器旁通阀开启,更多的废气在继续推动低级增压器运转(大惯量涡轮),此时就是一组排气歧管同时带动两颗涡轮工作,所以二者可以相互进行叠加,宝马的3.0L双涡轮增压发动机,就是采用这种布局形式!总而言之双涡轮增压布局形式很多,其实还有个双涡轮分动增压,只不过这种布局方式在民用车范围内非常少见,也只有那些大型、多缸发动机会采用这种方式;而常见的就是直列机型采用的双涡轮串联,以及v6等机型上采用的双涡轮并联,具体采用哪种形式、还是与机型以及设计预期有紧密的关系;谈不上哪种形式更好,只能说各有千秋罢了;v6的排气形式让它串联双涡轮也不现实,同理直列机器想并联也比较困难;而未来更多形式的增氧系统也会出现,比如涡轮与机械增压组成串联,比如电动辅助增压等等,形式非常之多!
双涡轮增压器的原理和特点是什么?
顾名思义,双涡轮增压是只有两个涡轮增压器的发动机。按布局方式,双涡轮增压分为并联式和串联式两种。
并联式的特点是两个涡轮通常是布置在发动机两侧一左一右,各自负责一半气缸,工作互不影响。
故此,这种布置常见于V型发动机中,像奥迪4.0T V8双涡轮增压发动机就是由废气涡轮和机械涡轮组合而成,双涡轮增压器设计在气缸夹角处,使得结构十分紧凑。
得益于这些技术的加持,这款发动机有着宽泛的扭矩平原,最大扭矩可达到650N·m,最大功率达到382kW。
至于串联式,通常是由一大一小两个涡轮增压器串联搭配而成,小涡轮因为转动惯量小,在低转时就能启动助力,大涡轮则是在中高转时介入,提供充足的进气量,进一步提高输出功率。
比如保时捷959采用的2.8L V6发动机,小涡轮增压气负责在低转速的时候介入,大涡轮在4200rpm的时候介入,在二者的共同作用下这台发动机可以爆发出500N·m最大扭矩。
至于这项技术的缺点,说得最多的就是结构复杂,成本高。像大众的1.4TSI双涡轮增压发动机,兼顾了低速扭力输出和高速功率输出,不过到国内后大众就阉割了双增压,仅保留涡轮增压和缸内直喷。为了保住口碑,大众拿所谓的油品原因来拿搪塞,依然有很多人不买账。
要说明的是,对于小排量涡轮增压发动机来说,通过增加涡轮增压器的个头就可以满足提升功率的基本要求,串联或者并联两个小涡轮增压功率提升效果不见得更好,因与注重耐用性和维修成本的小排量涡轮增压气质不符,这种结构在主流车型中已经不多见了。
双涡轮增压器的原理和特点是什么?
用汽车废气带动涡轮机,涡轮机带动进汽口增压机对进汽进行增压,还有另外一种电子式的,一般用于小车上,达到降低发动机体积,降油耗的目的。
双涡轮增压器的原理和特点是什么?
从字面上理解,双涡轮增压发动机就是发动机安装了两个涡轮增压器。由于是利用发动机排出的废气作为动力来推动涡轮室内的涡轮(位于排气道内),涡轮又带动同轴的叶轮,叶轮就压缩由空气滤清器管道送来的新鲜空气,再送入汽缸。当发动机转速加快,废气排出速度与涡轮转速也同步加快,空气压缩程度就得以加大,发动机的进气量就相应地得到增加。每个涡轮增压器的可增加的压强和压气机壳可承受压力有限,所以有些多缸发动机采用两个涡轮增压器。
双涡轮增压(turbo)对汽车的动力性能无疑是十分重要的,能大幅度地提高发动机的动力,被认为是发动机的救世主。可惜的是,由於涡轮增压器的滞后性太大,使涡轮增压汽车的驾驶感觉极差。
最近,经过各个生产厂家的多方改进,涡轮增压发动机的性能获得了极大的提高,但结果仍然不理想。特别是在涡轮增压器是否起作用时,驾车的感觉差异太大,而且二者之间的过渡极不圆滑,和自然进气发动机相差太远。
在准备购买涡轮增压汽车时,每个购买者都必须注意这个问题。如果一意地追求大功率或大扭矩,购车之后大都要后悔。过去,涡轮增压汽车曾经风行一时,许多狂热的人甚至认为,没有涡轮增压器就根本不能算是汽车。现在,只有几种特殊的汽车,还在装用涡轮增压器。由於涡轮增压器的滞后性太长,限制了该装置的广泛应用。
当然,如果不追求驾车时的感觉,只希望有强大的功率或扭矩,这种人最好购买涡轮增压汽车。反之,如果希望在日常驾车时能心情舒畅,获得乐趣,最好还是购买非增压的汽车。
如宝马的6缸双涡轮增压发动机,每个涡轮增压对三个汽缸输入压缩空气。标致607 2 2升HDi柴油发动机也采用了双涡轮增压技术,4个汽缸加装了两个内径一样序列式双平行蜗轮增压器,发动机转速较低时只有一个涡轮增压器两个汽缸工作,发动机负荷较大时,另外一个涡轮增压器两个汽缸才被激活,发动机才全部投入运作。双涡轮拥有较低的惯量和较小的体积,有助于减少反应时间并且提高油门的反应能力
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