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造車網(wǎng)二級(jí)技術(shù)頁面

渦輪在汽車工業(yè)中的應(yīng)用

2025China.cn   2009年01月05日
在汽車工業(yè)界汽車進(jìn)氣類型大致分為兩類,即NA車和Turbo車。NA車即是 Natural Aspirator 自然進(jìn)氣汽車,Turbo車是使用渦輪增壓進(jìn)氣的車型。而增壓車型里又細(xì)分為Turbo增壓和Super Charge也叫作Compresor機(jī)械增壓。用進(jìn)氣形式為汽車分類非常合理,汽車引擎是內(nèi)燃機(jī)的一種,內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣過程是能量產(chǎn)生的最關(guān)鍵步驟之一。  
  在汽車工業(yè)界汽車進(jìn)氣類型大致分為兩類,即NA車和Turbo車。NA車即是 Natural Aspirator 自然進(jìn)氣汽車,Turbo車是使用渦輪增壓進(jìn)氣的車型。而增壓車型里又細(xì)分為Turbo增壓和Super Charge也叫作Compresor機(jī)械增壓。用進(jìn)氣形式為汽車分類非常合理,汽車引擎是內(nèi)燃機(jī)的一種,內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣過程是能量產(chǎn)生的最關(guān)鍵步驟之一。
  喜愛使用增壓引擎的車廠多為日本和美國的車廠,歐洲人則比較少用增壓車型??墒窃鰤阂鎱s又是歐洲人發(fā)明的,這是本來用在飛機(jī)引擎的技術(shù),是為了讓飛機(jī)在高空氧氣稀薄的環(huán)境飛行時(shí)讓更多的氧分子流入引擎內(nèi)部燃燒從而提高燃燒效率。原本是飛機(jī)制造商的瑞典申寶SAAB首先將這項(xiàng)技術(shù)運(yùn)動(dòng)到汽車引擎生產(chǎn)領(lǐng)域。這項(xiàng)革命式的進(jìn)氣風(fēng)暴開始席卷整個(gè)汽車工業(yè)界?,F(xiàn)在歐洲車廠很少使用渦輪進(jìn)氣引擎,只有申寶、大眾、富豪還生產(chǎn)少數(shù)的渦輪引擎,申寶和富豪生產(chǎn)的都是低壓渦輪大眾也只有運(yùn)用在奧迪TT上的是壓力較大的渦輪,而且這些都是小排量的渦輪引擎,歐洲車廠已經(jīng)不在生產(chǎn)大排量的渦輪引擎了。典型的例子是最新款的奧迪 S4將不在沿用2.7排量的雙渦輪引擎而改用一個(gè)排量更大達(dá)到4.2升的NA引擎?,F(xiàn)在生產(chǎn)大排量渦輪引擎的只有日本和美國車廠了,最為專著的是日本車廠。歐洲車廠逐漸轉(zhuǎn)向NA引擎是開始意識(shí)到NA引擎有更多的好處。同馬力的NA車在動(dòng)力上一定優(yōu)勝過同馬力的TURBO車,自然進(jìn)氣引擎最大的好處是馬力隨傳隨到而Turbo車必須要等到渦輪扇葉開始工作后才會(huì)做出更大的馬力,如果扇葉小了則增壓BAR數(shù)不夠,扇葉大了渦輪遲滯嚴(yán)重難以操控,使用雙渦輪則會(huì)增加整車重量和建立更復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)。可知哪怕是10KG的重量在賽場(chǎng)上也是致命的數(shù)字。在這里順便談?wù)劀u輪遲滯現(xiàn)象,渦輪遲滯也Turbo Leg,造成Turbo Leg的主要原因是渦輪扇葉在莫一個(gè)額定轉(zhuǎn)速段突然開始工作造成的。以大家熟悉的寶來為例,這副引擎渦輪開始工作是1700轉(zhuǎn)左右,增壓BAR數(shù)為 0.35BAR屬低壓渦輪。渦輪扇葉不大需要推動(dòng)它在引擎1700轉(zhuǎn)時(shí)已有足夠的排氣壓力去推動(dòng)它,即使開始工作也沒有明顯不同的感覺,隨后渦輪帶來的強(qiáng)大動(dòng)力是隨著引擎轉(zhuǎn)速的提升一起提升的。我們?cè)倏纯从忻黠@渦輪遲滯的車型三菱的EVO系列,這副引擎Turbo的開啟點(diǎn)在3200轉(zhuǎn)左右,增壓BAR數(shù)達(dá)到1.2BAR左右。在Turbo工作前這副引擎平平無力和一副2.0的NA引擎沒什么兩樣,可當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到3200時(shí)強(qiáng)大的動(dòng)力突如其來車子即刻好像脫韁的野馬。因?yàn)楦邏篢urbo的增壓BAR數(shù)大渦輪的扇葉也大,引擎在低速時(shí)根本不夠力量吹動(dòng)它,在3200以下Turbo是不工作的,到了3200轉(zhuǎn)扇葉突然開始工作馬力激增。這就是渦輪遲滯。很多駕駛經(jīng)驗(yàn)不夠的人駕駛大Turbo車在過彎時(shí)經(jīng)常會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)就是因?yàn)闇u輪遲滯,當(dāng)你駕車入彎時(shí)必會(huì)減檔,減檔后稍有不慎就會(huì)令到轉(zhuǎn)速上升越過渦輪的開啟點(diǎn)這時(shí)馬力突然增加就會(huì)讓車子甩尾失控。大馬力的Turbo車多數(shù)是后輪車一旦甩尾將會(huì)很難操控。
  NA 車相對(duì)TURBO車還有一大好處就是引擎壽命更長(zhǎng)和維修簡(jiǎn)便,NA車最為一種造車?yán)砟钜恢北粌砷g車廠誓死沿用,這輛間車廠就是寶馬和本田。最為世界NA引擎的頂級(jí)生產(chǎn)廠家他們都有自己在NA界頂尖的技術(shù),本田當(dāng)然就是使他賴以獨(dú)步江湖的VTEC,二寶馬則是VANOS。萬變不離其宗都是可變氣門的技術(shù)。這仿佛是NA界現(xiàn)在最好的出路。早在1989年本田就推出了至今然仍然領(lǐng)先的VTEC引擎,諦造出1升/100馬力的神話。時(shí)至90年代末其它車廠才開始競(jìng)相研制可變氣門的引擎,其中比較著名的是寶馬的ValveTronicS和豐田的VVT-I。增大NA車馬力的途徑很簡(jiǎn)單只有ONE WAY可走就是增大進(jìn)氣量,但在增大進(jìn)氣量的同時(shí)而又不能損失扭力。在NA車的改裝上只能使用更換凸輪軸、進(jìn)氣歧管和節(jié)氣門體等手段,而TURBO車的改裝手段則直接很多,只要更換更大的渦輪就能即刻增大馬力,這也是很多馬力狂熱分子選擇Turbo車的一大原因。
   NA車一直是民用及競(jìng)技用車的主流,很多賽事都規(guī)定只有NA車能夠參加也有很多NA/Turbo同場(chǎng)競(jìng)技的賽事。Turbo車在比賽中有很多致命弱點(diǎn)。在引擎長(zhǎng)久及告訴工作狀態(tài)下 Turbo車的油溫、水溫和進(jìn)氣溫度會(huì)極速攀升,引擎的負(fù)荷越來越大隨著賽事的進(jìn)行Turbo引擎的功率會(huì)隨著時(shí)間下降。而NA車則收這方面的引擎不大,油溫水溫可以控制在比較適合引擎工作的范圍之內(nèi),而進(jìn)氣溫度則完全不收引擎工作時(shí)間影響。日常用車中NA/Turbo車也會(huì)遇到同樣的問題,長(zhǎng)途行車 Turbo車的溫度會(huì)很高,停車前必須讓渦輪繼續(xù)工作2-3分鐘,從而使新鮮的空氣進(jìn)入渦輪和缸體令到扇葉降溫,大家可能不會(huì)踩到渦輪扇葉轉(zhuǎn)動(dòng)的速度有多快,即使是寶來1.8T這樣的低壓渦輪轉(zhuǎn)速都會(huì)超過10萬轉(zhuǎn)每分鐘,可想而知它的溫度會(huì)有多高。NA車則沒有這樣的麻煩。
  最后說說DTM(德國房車賽)和JGTC(日本超級(jí)房車賽),DTM是NA車大斗法的天地,必須是NA車才能參加而且必須是排量為4000cc的V8引擎。賽車的最大馬力在 500匹左右,雖然是最具權(quán)威的賽事但本人覺得比較枯燥,因?yàn)閰①愜囆椭挥腥N奔馳CLK、奧迪TT和歐寶VICTRA。相對(duì)DTM JGTC則有意思得多,多組的賽車在一起競(jìng)技,有NA也有TURBO。其中NA車的佼佼者是本田的NSX-R,TURBO車的佼佼者是日產(chǎn)的 SKYLINE GT-R R34和豐田的SUPRA。其中最矚目的S級(jí)別賽車最大馬力都在500匹左右,這里是賽場(chǎng)上能見到大排量TURBO車不多的地方。相對(duì)大眾的TURBO引擎日本車的大排量TURBO引擎的性能要高一些,日產(chǎn)R34使用2.5直6雙渦輪引擎,最大馬力潛能是1050匹,豐田SUPRA使用3.0 V6雙渦輪引擎,最大馬力潛能也有900多匹,豐田TOM'S GT-ONE使用V6 3.5雙渦輪增壓引擎,最大馬力潛能更是達(dá)到1100匹。在最大馬力上NA車的確無法與TURBO車相比,所以NA或是TURBO各有自己的優(yōu)缺點(diǎn),蘿卜青菜各有所愛,各位DXs還是根據(jù)自己的喜好和用途選擇NA或是TURBO。

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