近十年来,汽车行业刮起了一场“涡轮风”。凭借着优秀的燃油经济性,强大的低扭表现,涡轮增压充分满足了现今消费者的需求。一些厂家甚至将涡轮增压变成了全系产品的“标配”。但是涡轮增压也有一些不足,尤其是其迟滞问题也一直受到消费者的诟病。
那么,啥叫涡轮迟滞?难道真的是无解的难题?
涡轮迟滞是什么
涡轮的作用,其实就是用废气来推动先行压缩空气的那个涡轮。而涡轮迟滞,当然就是因为发动机在低转速时,由于产生的废气量低,不足以带动涡轮的运转。所以,需要等到发动机转速提高之后,废气动力较大时,涡轮才能启动。
这个时间差就是涡轮迟滞。针对这个问题,厂家进行了大量的实验和研发来解决这个问题。
![你还能感觉到涡轮迟滞?各大厂家都有绝招的]()
以一台2.0T车型为例,当低速行驶时,动力和普通的2.0L自然吸气车型并没有什么区别,当深踩油门去唤醒涡轮时,它会有1~2秒的迟滞,之后,涡轮开始介入,会感觉到动力来得比较突然,一定程度上影响了驾乘者的乘坐舒适性。因此,各大汽车厂家都在着手解决涡轮迟滞这个问题。
奥迪:最厉害的是第三个电动涡轮
首先,以豪华品牌奥迪为例,奥迪 4.0 TDI 发动机采用了电驱动涡轮,而搭载4.0 TDI 发动机的奥迪SQ7,0~100km/h加速仅4.8s,而发动机达到1000rpm时涡轮就开始工作。
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来看一下奥迪是怎么做到的?首先,这款柴油发动机的可变气门升程系统能通过控制排气门的开合,来调节2个涡轮增压器的工作状态,确保在低负荷时只有1个涡轮在工作,从而减少整部发动机的涡轮迟滞时间。除了两个废气涡轮,真正厉害的是第三个电动涡轮。
电动涡轮其实是靠电动机直接驱动涡轮转子的废气涡轮增压器,用外力强行突破转子的惯性,将涡轮响应与油门变化之间的时间差缩到最短。如果不是磁阻电机本身还要0.25秒的响应时间,那就没有涡轮迟滞了。
除了奥迪,奔驰和宝马均有应用类似的电动增压系统,尽管具体的命名各不相同,并且分别来自博格华纳、法雷奥等多家供应商,但基本都设有专门的供电系统。比如奥迪EPC就配有48V系统,并自带发电机和电池组,而涡轮转子的转速则可达到70000rpm左右。
说完了豪华品牌,来看一下合资品牌。
世界十佳的福特1.0T低惯量涡轮
福特EcoBoost家族在涡轮增压技术方面可是鼎鼎大名,一款EcoBoost的1.0T发动机,可以拥有170Nm/1500~4500rpm的扭矩输出,赢得了尊荣不断。要知道,1.0T这样的小排量,可是最怕涡轮迟滞的,它是如何做到的?
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之所以有这么高的输出,关键在于发动机配备的低惯量涡轮转子,而低惯量涡轮转子最大的优点是涡轮转子比较小,所以当发动机排出废气时,废气驱动转子转的更快,同时涡轮也就转的更快了。
我们都知道,涡轮机的转子是靠发动机排放的废气来驱动的,只有气流的推力超过转子的惯性,才能使转子全速运转并带动压气机工作,不然就会出现涡轮迟滞的现象。
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福特的汽车工程师为了解决涡轮迟滞,最先想到的就是改用质量更轻的涡轮转子。
说起来简单,但是只有等到轻量化技术、发动机配气技术等全都成熟且完善后,低惯量涡轮转子才能够成为多数涡轮增压发动机的标配,从而更好地解决涡轮迟滞现象。
你明白这个低惯量涡轮的技术含量了吧?
长安的2.0T蓝鲸发动机增强脉冲涡轮增压技术
不仅仅豪华品牌和合资品牌在解决涡轮迟滞上做了很多努力,而自主品牌也同样在这个领域深耕。要不自主品牌怎么就能进步那么快呢!跟百年老品牌的竞争是打的硬仗!
长安2.0T蓝鲸发动机采用了增强脉冲涡轮增压技术,这台发动机主要搭载在长安CS95身上,发动机在1500转时就能爆发最大扭矩的85%以上。另外为了做到减少排放、增加动力输出,长安的工程师为这款发动机匹配了一台“废气涡轮”。这样一来,就提高了发动机排出废气的利用率。
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而长安的另外一款车也同样采用了增强脉冲涡轮增压技术,这就是CS75,CS75的发动机将原先的常规结构排气歧管4-1优化为4-2-1的具有增强脉冲涡轮增压特质的结构,避免了各个气缸之间的排气干涉,提升了发动机性能;将4-2-1(增强脉冲涡轮增压)结构排气歧管与增压器匹配后,能发挥出部分双涡管增压器的潜力,从而减少涡轮迟滞。
你还能感觉到涡轮迟滞?
你还能感觉到涡轮迟滞?说实话,如果涡轮介入高于1700转,那还是有感觉的。虽然比起前些年的突然一窜要好得多。
这话同样是说着容易做着难,要知道,你随便一起步,1800转就到了!
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涡轮迟滞时间的长短是个系统工程,综合指标。
它和很多因素有关,譬如说涡轮体积大小、进气管长等等。各大厂家都在努力地用先进的技术和合理的设计,来减小这种迟滞。各个厂家都在各显神通,相信这个问题会很快得到解决,哪怕你是再感觉灵敏的脚,1000转时介入,你还会感觉到?
其实与感觉相比,其实更重要的是减排节能。难道不是吗?如果涡轮迟滞解决了,当然也就更加节能了!