过去与未来 涡轮增压车型在国内的发展

2022-01-05 16:45:51 作者:问答叫兽
涡轮增压技术简介

说到涡轮增压技术,相信很多朋友已经非常熟悉了。正是因为如此先进的技术引进,人们的印象是发动机排量越大,输出功率越大。一般来说,汽车发动机的动力输出与排量成正比,但为了追求动力的提升,发动机制造的精度、重量和油耗也无限增加,其弊端也很明显。

●从头开始涡轮增压

为了解决这一矛盾,那些充满研究精神的汽车工程师创新性地使用了发动机增压技术,使发动机在其他方面保持之前状态的同时获得更强大的动力。涡轮增压技术,已有100多年的历史。1905年,阿尔弗雷德·布奇博士申请了第一台涡轮增压器的专利,世界上第一台由废气驱动的涡轮增压器于1912年问世。涡轮增压器的大规模生产出现在二战时期,最早是由美国用于军用飞机。

1925年,AlfredBuchi利用废气增压将车用发动机的输出功率提高了40%,开始了车用涡轮增压器的应用。1938年,SwissMachineWorksSaurer制造了第一台涡轮增压卡车发动机,但由于耐用性差,很快就消失了。直到1961年,涡轮增压器才首次安装在美国通用汽车旗下品牌奥兹莫比尔F85汽车上,将原来3.5升V8发动机的功率输出从185马力提升到215马力。

对于涡轮增压器来说,20世纪查成交价|参配|优惠政策)70年代是这项技术的转折点。1977年,萨博99将涡轮增压技术推广得更广,使2.0升发动机的动力性能与3.0升发动机相当。虽然这个品牌今天已经消失了,但它对涡轮增压器技术的贡献是不可磨灭的。在同一时期,许多品牌已经将这项技术应用到了自己的量产车上。涡轮增压技术在各大汽车赛事中也发挥着重要作用,包括WRC、24小时勒芒等。

涡轮增压器中的增压值是指增压后送入发动机的空空气压力,单位为kg/m3、Bar和Psi。这些单位对我们来说并不陌生,因为它们也出现在其他方面,比如胎压等等。该增压值的水平取决于涡轮增压器的规格。以大众EA113的1.8T发动机为例。它使用的涡轮增压器是KKK提供的K-03涡轮,最大增压值0.3bar/瞬间最大增压值0.5bar。

另一个重要的参数是A/R值,用来表示涡轮的特性,在改装市场的涡轮增压器销售簿上经常标注。A代表Aera面积,是指涡轮排气侧进口处最窄的截面面积,R代表半径,是指进口处最窄截面面积的中心点到涡轮体中心点的距离,两者之比即为A/R值。相对来说,压气机端的叶轮受A/R值影响不大,但A/R值对排气端的涡轮意义重大。

导向叶片的打开会影响涡轮叶片的气流速度。低转速时开度小,风速增大空,高转速时开度大,降低排气负压。A/R值越小,即废气流量越高,低速区涡轮增压反应越快,涡轮迟滞越低,低速区涡轮增压越高。但同时,A/R值越小,排气背压越大,高速时排气流量不足,限制了高速时的动力输出。相反,A/R值越大,涡轮在低速区的响应越差。虽然发动机低速增压效果不佳,但在高速区域可以产生更多的动力,高速旋转大功率的趋势相当明显。

开涡轮增压车的时候,突然深踩油门,你会觉得前0.5-1秒的时间里,车好像没有什么变化,但是过了很短的时间,发动机就会发挥它的动力,此时的动力表现就是我们所说的涡轮迟滞。虽然现在很多厂商都在适当调整A/R值,让涡轮增压发动机的性能像自然吸气一样流畅,但也失去了涡轮增压的感觉。其实这就是鱼和熊掌的关系。

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