可变几何涡轮技术一个容易被忽视的保时捷秘密?

你们想知道可变几何涡轮技术一个容易被忽视的保时捷秘密?和关于保时捷997加涡轮的题吗?小编带各位了解一下关于大家都关注的话题。


本文为嘉石派原创文章,由投稿人韦拓提供。


如今,在多国日益严格的废气法规压力下,小排量涡轮增压发动机逐渐开始取代自然吸气发动机,成为当前主流的进气方式之一,很多人将其视为空气的重要手段。摄入量,就是这里。马力。然而,涡轮迟滞的题一直困扰着工程师,人们采用了各种技术手段来减少涡轮迟滞,从而催生了许多大胆创新的解决方案,例如变截面涡轮技术。试一试。


涡轮迟滞是如何发生的?


很多人都听说过涡轮迟滞题,但并不是每个人都能清楚解释什么是涡轮迟滞。很多人认为涡轮发动机的汽车,踩下油门后动力释放缓慢就是涡轮迟滞,但事实并非如此。发生这种情况时,可能是由于涡轮迟滞、变速箱响应缓慢或节气门本身调整不当造成的。为了清楚地解释涡轮迟滞,我们首先需要了解涡轮发动机的进气过程是怎样的。


我们都知道涡轮增压器的原理,但发动机排出的废气冲击涡轮叶片,驱动进气侧压气机,提高进气压力,增加喷油量,从而挤出有限的发动机排量,创造更多马力。它。这个过程中最重要的连接是利用发动机的废气来驱动涡轮。然而,废气涡轮的叶片本身具有一定的惯性,因此要推动它们,必须有更快的排气速度冲击涡轮,而排气速度与当前发动机转速密切相关,形成相互的关系。


当发动机低速运转时,这些变得非常明显。假设没有变速器干预,由于踩下油门踏板后当前发动机转速很低,排气涡轮转速也很低,因此进气增压过程很慢,增压效果微乎其微。直到发动机转速上升到一定程度,涡轮发挥出更加明显的增压作用。前后对比强烈,给人一种油门反应不佳的主观感觉。这就是所谓的“涡轮迟滞”。


“发现”涡轮迟滞最直接的方法就是找一台手动挡的小排量机械增压车型,锁住档位,以比较低的转速踩油门。”这就是‘延迟’现象。


涡轮机主要参数A/R值


涡轮迟滞的严重程度不仅与涡轮的惯量有关,还与涡轮本身的设计有关,例如涡轮尺寸和A/R值,这是一个非常重要的参数。可以说,A/R值和汽轮机容量在很大程度上决定了汽轮机是否容易启动。那么什么是A/R值呢?


A代表Aera,即面积,表示涡轮排气侧入口处最窄的横截面积,R表示Radius,表示从涡轮入口侧到涡轮排气侧最窄横截面积的中心点进口。涡轮本体中心点之间的距离与两点之间的比值就是A/R值。我们要讨论的是排气侧涡轮的A/R值。因为这才是影响最大的。为什么这么说?


从排气涡轮的结构来看,排气侧涡轮的废气一般从入口吹入,推动涡轮叶片,然后从涡轮中心的出口流出。涡轮叶片中的每个流路相当于一个小型文丘里管。A/R值越小,通过涡轮机的废气流量越大,涡轮机滞后越小。在低转速下很容易实现较高的增压值,但在发动机转速较高时,会产生较大的排气背压,了发动机功率的增加。反之,A/R值越大,排气流量越难提高,低速时涡轮迟滞现象明显,但高速时排气背压较小,因此排气流量变得较小。越大,对功率提升的影响就越大。你不明白吗?那不重要。


打个比方,涡轮机中的每个流道都可以被认为是用于吸入空气的“吸管”。A/R值越大,“吸管”往往越短、越粗,虽然短时间内吸入的空气量很大,但需要很大的力量。“它们往往又长又细,使它们更容易吸入。它们更容易吸入,但吸入量很少。可变截面涡轮机专注于这个流动通道。


VGT原理及应用


可变截面涡轮技术最出名的是在保时捷911上的应用,但这项技术实际上并未获得保时捷的专利。其实它最早是用在柴油发动机上,它的全称是VariableGeometryTurbocharger,保时捷称之为VGT。此外,沃尔沃、奥迪等厂商也拥有类似的技术,沃尔沃称之为VNT。但它们本质上是相同的。——使用可变刀片来实现相同的可变A/R值。


看看采用VGT技术的排气侧涡轮,在原来的涡轮壳体内部和叶片周围增加了圆形可变角度导叶。这些圆形导流叶片固定在外壳上。里面是空心的,有一个插销。闩锁固定至环形盘。盘可以相对于壳体稍微偏转一定角度。利用电动机构驱动圆盘偏转移动插销,带动导流叶片改变角度,改变叶片间的流道间隙。这等于导叶的横截面积。A/R值波动。


通过在发动机转速低时降低A值,在发动机转速高时提高A值,可以达到两个目标减少低速时的涡轮迟滞和提高高速时的马力输出。同时实现。


另外,当增压压力过高时,可以提高A值以加速气流并防止涡轮过载,因此采用VGT技术的涡轮增压器不需要安装排气泄压阀。也有一些改进。


为什么VGT没有大规模普及?


应用VGT技术的车型还有很多,最有代表性的就是保时捷911系列,997Turbo/GT2RS就搭载了它,后者从38L的排量中挤出了620马力。此外,它还安装在老款Q730TDI和沃尔沃XC70D5上。如今,这项技术已经应用在保时捷718上,但40万辆以下的车辆几乎没有配备这项技术。为什么VGT没有大规模流行起来?


首先,根据其自身原理,整个机构和排气涡轮本体一样,必须承受超过1000摄氏度的排气温度,这对材料和机构的耐热性和稳定性要求非常高,这也增加了成本。其次,随着技术的进步,解决涡轮迟滞题的选择也越来越多。首先,低惯量涡轮机的持续普及受到了巨大的打击,其次,变速箱技术也得到了改进,导致降档响应更快、转速更快,涡轮迟滞的缓解也更有效。


电控涡轮机的诞生,原则上可以直接“消除”涡轮迟滞。在电控涡轮中,进气涡轮不再由废气涡轮直接驱动,而是利用废气涡轮的动能发电并储存能量,由电动机根据当前的功率需求驱动进气涡轮.这消除了涡轮迟滞并更有效地利用能源。


驾驶总结


随着节能减排形势不断扩大,VGT等本土技术有望被一系列更先进的技术或更高效的解决方案所取代。然而,它在许多中等价位的车型中仍然发挥着重要作用。而得益于保时捷911的威严,它成为了很多资深车迷的热门话题。


保时捷是跑车吗?并非所有保时捷都是跑车。保时捷跑车系列包括保时捷718和保时捷911。


关于保时捷718


保时捷718定位为保时捷的入门级车型,能够提供真正独特的动态性能,但这种体验既有优点也有缺点。优点是够酷,缺点是产品线缺乏强大的动力。启动时声音较大,但平滑度不好。


关于保时捷911


保时捷911是保时捷品牌最具色的车型,定位为跑车。第一代诞生于1963年,以其独特的风格和出色的耐用性享誉全,至今已历经七代车型。分别是Tagar、Carrera、Turbo、Turbos、GTS、GT3和GT2,其中动力最强劲的版本是GT2-RS版本,它配备了38升双涡轮增压发动机,最大马力达到令人难以置信的700马力。离合器变速箱搭载保时捷著名的PDK双缸,百公里加速仅需3秒。


变截面涡轮机耐用吗?可变截面涡轮增压器黑科技并不能说是真正的黑科技,因为它在柴油机上应用很长时间了,但汽油机的排气温度接近1000,比排气温度高很多柴油发动机的最高温度可达400,因此涡轮机必须采用耐高温的材料制成,而由于工艺,将该技术应用于汽油发动机要困难得多。博格华纳与保时捷首次共同开发VTG技术并最终将其安装在汽油发动机上,VTG技术还首次应用于保时捷997Turbo的水平对置双涡轮发动机上,并在2006年日内瓦车展上引起关注汽车展。如今,这项技术正逐渐扩展到小排量家用汽车,大众新款15发动机采用了霍尼韦尔提供的可变截面涡轮。


大家都知道,普通涡轮是靠发动机废气来驱动的,要驱动涡轮,发动机必须达到一定的转速,废气的流量和流量也必须达到一定的水平,如果低速时无法驱动涡轮,发动机排气会受到影响。此时发动机功率变得如此之低,甚至不如同排量的自吸发动机,而且涡轮的突然介入也会产生顿挫感,影响驾驶体验。


因此,为了避免这些题,常常采用小型涡轮机,小型涡轮机的转动惯量较低,在发动机转速较低时可以通过废气驱动涡轮机,但是小型涡轮机有一个缺点,即转动惯量较高。较小的气体横截面会产生排气背压,增加阻力并发动机功率。所以,这是一个矛盾的题,VTG可变范围涡轮增压器技术就诞生了。


VTG在现有涡流截面上增加了电控圆形导叶,涡轮尺寸不变,但导叶的开合角度是可变的。当发动机转速过低时,导流叶片的开度较小,使废气以较高的速度流经涡轮,保证低速时涡轮增压器压力和进气量,减少涡轮迟滞,提高性能。低速时发动机效率加速能力。


反之,当发动机转速较高时,导叶开度增大,以降低排气背压,达到与大型涡轮相同的效果。这样,兼顾了大、小涡轮相互矛盾作用的困难,扩大了最大扭矩输出范围,减少了涡轮迟滞,在提高功率输出的同时降低了油耗。在技术术语中,一般用A/R值来表达涡轮机的特性,而由于这里导叶变化的是A值,所以这里不再详细解释。


随着制造工艺和材料技术的发展,可变截面涡轮增压发动机将越来越普及,技术细节也将日益优化。在不再靠信仰、产品为王的时代,大众汽车也开始努力了,我们的国产品牌必须更加努力地赶超!


除非特别注明,本站所有文字均为原创文章,作者:admin

No Comment

留言

电子邮件地址不会被公开。 必填项已用*标注

感谢你的留言。。。