2涡轮增压系统
2.1涡轮增压系统的结构与原理
涡轮增压器的驱动力来源于发动机排出的废气.增压器要在发动机达到一定转速后才工作。涡轮增压器的结构如图4所示.工作时,发动机排出的废气推动涡轮高速旋转.带动同轴的叶轮也高速旋转然后由叶轮将空气压缩并送入气缸。增压压力过高时,废气泄放阀打开,让部分废气不经过叶轮而直接排出,适当地控制了增压压力。装备涡轮增压器的汽车十分常见,如帕萨特1.8T,迈腾1.4T、一汽一大众CC、奥迪A6 2.0T等车。
对于传统的涡轮增压器,当发动机转速较低时,产生的废气不足以推动涡轮旋转就会出现涡轮迟滞现象。为了解决这个问题,让发动机在高速和低速下都能获得充足的进气量,在传统涡轮增压器的基础上又出现了可变截面涡轮增压器(VGT),其在东风本田CA-V,沃尔沃C30,雪铁龙C5等车上有所应用。VGT技术的核心部分就是可调涡流截面的导流叶片,由图5可以看到.涡轮的外侧增加了一环可由电子系统控制角度的导流叶片,导流叶片的相对位置是固定的但是叶片角度可以调整,在系统工作时.废气会顺着导流叶片送至涡轮叶片上通过调整叶片角度,控制流过涡轮叶片的气体的流量和流速,从而控制涡轮的转速。当发动机低转速排气压力较低的时候.导流叶片打开的角度较小.根据流体力学原理.此时导入涡轮处的空气流速就会加快.增大涡轮处的压强,从而可以更容易推动涡轮转动,有效减轻涡轮迟滞现象。随着发动机转速的提升.排气压力增加.导流叶片会逐渐增大打开的年度.在全负荷状态下,导流叶片则保持全开的状态.减小了排气背压,此时和传统涡轮增压器的增压效果一样。此外,由于改变导流叶片角度能够对涡轮的转速进行有效控制,这也就实现对涡轮的过载保护.因此使用了VGT技术的涡轮增压器都不需要设置废气泄放阀。
2.2涡轮增压系统的优缺点
祸轮增压器与发动机只有气体管路连接而无机械传动,因此不需消耗发动机功率;涡轮增压器回收了部分能量,因此增加了发动机的经济性;采用涡轮增压器可轻松提升20%-50%的功率。虽然可变截面涡轮增器解决了传统涡轮增压器涡轮迟滞的缺点.但其成本较高。
3其他增压系统
除了常见的机械增压器和涡轮增压器,在有些车辆上还使用了复合增压器、双涡轮增压器、电辅助涡轮增压器等。复合增压器是将涡轮增压器和机械增压器串联或并联;双涡轮增压器是将2组涡轮增压器串联或并联沌辅助涡轮增压器是在涡轮增压器的中轴上安装电动机/发电机装置。