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同样是带“T”,为什么有的车动力“随踩随有”?

2019年08月06日 15:50:01
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来源:玩车教授

这不是本人第一次掉进自己挖的坑里了(肯定也不会是最后一次)。

 

距离交稿时间还剩几个小时,翻翻可写的选题,只剩一个:《从专业的角度科普缓解涡轮迟滞的技术》。

 

呜呼哀哉,报选题那天我一定是喝了假酒,否则是哪来的勇气让我一个文科生胆敢给各位做技术科普!

 


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要不我给大家表演一段才艺吧:大家好,我是练习长达两年半的练习生菜虚鲲,我喜欢……


 

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自己挖的坑跪着也要填完!(此刻眼角流下贫穷的泪水)

 

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接下来,各位将会看到一篇从非专业角度叙述的,基于专业知识的技术文章,主题是:缓解涡轮迟滞的技术。

 


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“涡轮迟滞,“Turbo Lag”,是指发动机在低转速时,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。”—来源百度百科。

 

说人话:涡轮是有拖延症的懒汉,只有在压力大的时候才开始工作。

 

驾驶感受:深踩油门光吼不走,时机过后往前一蹿,除了提神醒脑之外对提升驾驶体验毫无帮助。

 

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很形象的涡轮迟滞示意图


拖延症这玩意是病,得治。我们看看各大厂商为治涡轮迟滞开出的药方。


 

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一般的涡轮太“懒”了,那么换个“勤快”的涡轮干活不就好了?

 

低惯量涡轮登场!

 

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惯量既物质(物体)运动的惯性量值,惯量越低,运动时所需的外界作用力就越低。

 

顾名思义,低惯量涡轮就是相对容易运动起来的涡轮。它的叶片更轻,工作时所需的废气压力更小,因此在低转速区间也能够工作。

 

2015款福特福克斯上搭载的1.0T发动机就运用了此项技术,这款结构紧凑的涡轮增压三缸发动机拥有170Nm的扭矩输出,在1500~4500rpm内可以随意获取,动态响应堪比自然吸气发动机,低惯量涡轮功不可没。

 


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要风车(涡轮转子)尽快转起来?吹口气呀!

 

沃尔沃研发PowerPulse技术用以缓解涡轮迟滞现象,原理是利用高速气流为涡轮叶片施加额外压力。


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具体操作为,先从进气歧管中抽取空气储存起来,等到节气门变化时,再将空气注入排气歧管,通过高速空气脉冲,让串联双涡轮中的小涡轮转速从怠速时20000rpm跃升到全速运转的150000rpm,而时间只需0.3s。


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沃尔沃工程师的做法简单粗暴,但却十分有效。

 

这项技术应用在D5柴油发动机上,最先搭载这款发动机的是S90,接着在V90、XC90、XC60等多个车系上列装,若国产的沃尔沃车型想要享有这项配置,恐怕只能等PowerPulse技术在汽油版车型上应用了。

 

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沃尔沃的解决思路类似,保时捷同样利用了加大气体流速的原理来改善涡轮迟滞。

 

与博格华纳联合开发的VTG可变截面涡轮增压器在涡轮转子的外围加了一圈电控导流叶片,通过调整叶片的角度可以控制气体流速。

 

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将水管捏住只留出一个小孔,水柱能射的更远,同理,缩小气流吹向涡轮转子的风口面积就能够提高气体流速,风吹的越急,涡轮也就转的越快,涡轮迟滞也就越小。在发动机转速起来后,依靠发动机废气已完全能够驱动涡轮全速转动,这时叶片全部打开。

 


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保时捷在2006年首次亮相的911 Turbo车型上首次应用了VTG可变截面涡轮增压器,3.6升双涡轮增压发动机在搭载2个大涡轮的同时,只需2250rpm就能达到700Nm的扭矩峰值,涡轮迟滞微乎其微。

 

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给涡轮装个电动小马达,想什么时候转都行。

 

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奥迪SQ7上的那台4.0TDI柴油发动机峰值扭矩高达900Nm,在1250rpm时即可涌现。除了AVS可变气门升程系统(一种使发动机呼吸更顺畅的装置)的帮助之外,最关键是EPC电动机,它直接驱动涡轮转子,通过外力强行跳过迟滞的时间。



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某宝搜索“电动涡轮”,各式型号的改装件映入眼帘,价格都在百元上下,让爱车动力跃级的代价这么低?

 

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别闹了!那只是一堆采用车载12V电源供电的风扇,转速远低于10000rpm,对动力提升几乎没有任何帮助。而奥迪的EPC配有独立的48V系统,驱动涡轮转子的转速可以达到70000rpm左右,绝不是华而不实的噱头。


 

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有必要说明,除了沃尔沃的气动涡轮技术之外,现时其他三种缓解涡轮迟滞的技术已并非单个品牌的独门秘笈,例如低惯量涡轮在众多品牌的小排量发动机上已经应用,电驱动涡轮技术除了奥迪之外宝马奔驰也有装备,保时捷的VTG可变截面技术已经被零部件供应商掌握,具备大规模应用的条件。

 


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