VGT可變截面渦輪技術(shù)
現(xiàn)今的發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)日新月異,各種“可變”技術(shù)遍布各個(gè)零部件,渦輪也不甘落后,VTG(Variable Turbine Geometry)可變截面渦輪技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,這不是保時(shí)捷首次推出VTG可變截面渦輪這個(gè)技術(shù),早在997 turbo上,這個(gè)黑科技已經(jīng)面世,在997 GT2 RS上,得益于這個(gè)科技,3.6L搭載兩個(gè)大型渦輪增壓器的水平對(duì)置發(fā)動(dòng)機(jī)被推至620hp最大馬力,輸出相當(dāng)驚人。扭矩平原也是相當(dāng)?shù)膶,?250-5500rpm都能輸出最大的700Nm扭矩,這就是VTG渦輪技術(shù)的功勞,能有效減低渦輪遲滯,能更早地讓渦輪快速運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái)。
想要了解VGT的運(yùn)作原理就要先來(lái)了解下渦輪增壓器,渦輪增壓器實(shí)際上是一種空氣壓縮機(jī),通過(guò)壓縮空氣來(lái)增加進(jìn)氣量。它是利用發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣慣性沖力來(lái)推動(dòng)渦輪室內(nèi)的渦輪,渦輪又帶動(dòng)同軸的葉輪,葉輪壓送由空氣濾清器管道送來(lái)的空氣,使之增壓進(jìn)入氣缸。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增大,廢氣排出速度與渦輪轉(zhuǎn)速也同步增加,葉輪就壓縮更多的空氣進(jìn)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)整發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,就可以增加發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率了。
渦輪增壓的原理大家都比較熟悉了,但是廢氣渦輪的葉片,本身是具有一定慣性的,要推動(dòng)它就需要更快的排氣速度去沖擊渦輪,而排氣速度又和當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速息息相關(guān),這就構(gòu)成了一對(duì)相互制約的關(guān)系。
普通的增壓器由于當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低,因此排氣渦輪轉(zhuǎn)速也很低,導(dǎo)致進(jìn)氣加壓的過(guò)程很緩慢,增壓效果不顯著。直到發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速攀升到一定階段之后渦輪才有比較明顯的增壓效果不但和渦輪的慣性相關(guān),還會(huì)和渦輪本身的設(shè)計(jì)有關(guān),譬如它的體積大小,以及一個(gè)很重要的參數(shù):A/R值。可以說(shuō),A/R值和渦輪體積很大程度上決定了渦輪是否容易啟動(dòng)。
A表示Aera,也就是區(qū)域,指的是渦輪排氣側(cè)入口處最窄的橫切面積(也就是可變截面渦輪技術(shù)中的“截面”),R(Radius)則是代表半徑意思,指的是渦輪入口處最窄的橫切面積的中心點(diǎn)到渦輪本體中心點(diǎn)的距離,而兩者的比例就是A/R值。
一般來(lái)說(shuō),排氣側(cè)渦輪的廢氣,都是從入口吹進(jìn)來(lái),然后推動(dòng)渦輪葉片之后,從渦輪中心的出口流出。渦輪葉片的每個(gè)流道就相當(dāng)于一個(gè)小型的文丘里管。A/R值越小,廢氣通過(guò)渦輪的流速更大,渦輪遲滯更輕微,更容易在低轉(zhuǎn)取得較高的增壓值,但是發(fā)動(dòng)機(jī)高轉(zhuǎn)速時(shí)則會(huì)產(chǎn)生較大的排氣背壓,限制了發(fā)動(dòng)機(jī)的功率提高。相反A/R值越大,廢氣流速提升困難,低轉(zhuǎn)速時(shí)渦輪遲滯明顯,但是高轉(zhuǎn)速時(shí)排氣背壓小,排氣通量更大,對(duì)功率提升的作用就更大。
我們來(lái)看看帶VGT技術(shù)的排氣側(cè)渦輪,它在原本的渦輪殼體內(nèi)部、葉片的外圍增設(shè)了一圈可變角度的導(dǎo)流葉片。這一圈導(dǎo)流葉片固定在殼體上,內(nèi)部是空心的,帶有插銷,而插銷固定在一個(gè)環(huán)狀的圓盤(pán)上,圓盤(pán)相對(duì)于殼體可以稍微偏轉(zhuǎn)一定的角度。通過(guò)電動(dòng)的機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)圓盤(pán)偏轉(zhuǎn),插銷移動(dòng),就可以帶動(dòng)導(dǎo)流葉片改變角度,而葉片之間的流道間隙就會(huì)變化,如此就等效于A/R值中的截面積(A值)可變了。
發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速時(shí)減小A值,高轉(zhuǎn)速時(shí)則增大A值,這么一來(lái)就可以同時(shí)兼顧低轉(zhuǎn)時(shí)減小渦輪遲滯、高轉(zhuǎn)時(shí)增大馬力輸出兩個(gè)目標(biāo)了,另外,在增壓壓力過(guò)大的時(shí)候,也可以通過(guò)增大A值來(lái)加速氣體流通,防止渦輪過(guò)載,所以帶有VGT技術(shù)的渦輪增壓器,就可以不需要設(shè)置排氣泄壓閥了,對(duì)廢氣的利用效率也得以提高。
發(fā)表評(píng)論
請(qǐng)輸入評(píng)論內(nèi)容...
請(qǐng)輸入評(píng)論/評(píng)論長(zhǎng)度6~500個(gè)字
圖片新聞
技術(shù)文庫(kù)
最新活動(dòng)更多
-
免費(fèi)參會(huì)立即報(bào)名>> 7月30日- 8月1日 2025全數(shù)會(huì)工業(yè)芯片與傳感儀表展
-
精彩回顧立即查看>> 【在線研討會(huì)】普源精電--激光原理應(yīng)用與測(cè)試解決方案
-
精彩回顧立即查看>> 【工程師系列】汽車電子技術(shù)在線大會(huì)
-
精彩回顧立即查看>> 【線上直播】新能源汽車熱管理行業(yè)應(yīng)用新進(jìn)展
-
精彩回顧立即查看>> 【線上直播】西門(mén)子電池行業(yè)研討會(huì)-P4B如何加速電池開(kāi)發(fā)
-
精彩回顧立即查看>> 【線下會(huì)議】OFweek 2024(第九屆)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)大會(huì)
- 1 獨(dú)家 | 江鈴福特并入長(zhǎng)安福特,從此只有“一個(gè)福特”
- 2 小鵬首款增程車曝光,大空間SUV要搶理想地盤(pán)?
- 3 想買SUV的再等等,下半年即將亮相4款全新SUV,個(gè)個(gè)都看點(diǎn)十足!
- 4 更傳統(tǒng)的新勢(shì)力SUV來(lái)了!小鵬G7上市定檔,價(jià)格會(huì)有驚喜?
- 5 螞蟻集團(tuán)+寧德時(shí)代:天使輪30億進(jìn)軍Robotaxi!
- 6 "尚界"登場(chǎng):華為與上汽的這張新牌怎么打?
- 7 下半年高端電車又有五款新選擇,其中一款等到年底都不一定能提車
- 8 新勢(shì)力6月戰(zhàn)報(bào):誰(shuí)在領(lǐng)跑?
- 9 北京跑出未來(lái)獨(dú)角獸:做智能駕駛,份額全國(guó)第一
- 10 測(cè)試官丨與眾06,大廠的功力,讓你開(kāi)過(guò)一次就忘不掉!