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涡轮增压动力猛 如何解决涡轮迟滞?

2019-06-09  |  作者:admin_4  |  来源:网络  |  责任编辑:

摘要:  涡轮迟滞现象的存在使很多人对自吸发动机恋恋不舍,那么对于涡轮迟滞,我们又有什么办法去克服呢?本文将详细解析以下几个问题: 1、什么是涡轮迟滞? 2、为了抑制涡轮迟滞,车企们做了哪些努力? 3、涡轮迟滞能否完全消除?

近期上市的热门新车着实不少,其中包括星越、思域、途昂X、红旗HS5等,在关心价格、配置的同时,我们也应该发现了一个问题:这些新车搭载的发动机基本都是1.5T、2.0T,离开了涡轮增压,新车的竞争力似乎要减去一半。

而今年传出的日产1.5T发动机即将排产的消息,让人感觉到涡轮增压确实是大势所趋。即使没开过车的人,可能也知道“自吸线性、涡轮不跟脚”的说法,而涡轮增压车型的“不跟脚”指的正是“涡轮迟滞”。涡轮迟滞让原本开惯了自吸车型的车主觉得不爽,那么问题也来了:所谓的涡迟滞,能否让它完全消失呢?

何为涡轮迟滞?

在探讨如何解决涡轮迟滞的问题之前,我们得先来了解下什么是涡轮迟滞。简单的说,涡轮迟滞就是从驾驶员踩下油门到涡轮增压压力达到最大值之间存在的时间差,涡轮建立压力所需的时间越长,涡轮迟滞现象就越明显,因而在一些涡轮增压车型中,我们能感觉到车子到了2000转左右才发力,如果对涡轮迟滞的抑制不到位,涡轮在介入时还会有很明显的突兀感。

在小排量涡轮增压车型中,“轻踩油门动力不够、踩深了又往前窜”的现象很常见,如果涡轮增压的突兀感很明显,那对于需要精准驾驶的情况无疑是不利的,例如拥堵时跟车、极限路况越野等。尤其是越野,很多时候能不能脱困就看驾驶员对油门的精准控制,这就是陆巡、途乐等硬派SUV都青睐于大排量自吸发动机的原因。

既然涡轮迟滞会在一定程度上影响驾驶,那么若是能把它“消灭”掉,估计自吸党也就可以闭嘴了,兼顾动力和线性输出,岂不美哉?但这消除说起来容易做起来难,下面我们看看工程师们为了对抗涡轮迟滞做了哪些努力。

1.小惯量涡轮

前文说到,涡轮在介入的时候车子可能会往前“窜”,但如果车辆使用了质量轻、惯性小的涡轮,那么涡轮迟滞又会得到有效的缓解。小惯量涡轮就像一个短跑运动员,它虽然力气不如举重选手,但起跑时却可以更加轻快。采用小惯量涡轮是目前大多数车企的做法,这种办法成本低,实际运用起来也简单可靠。

既然说小惯量涡轮更像短跑运动员,因此它通常只适用于一般的家用车,对于那些排量较大、追求动力表现的中高级车型,小惯量涡轮就会显得有些吃力。再者,对于涡轮迟滞,小惯量涡轮也只是起到缓解作用,并不能完全消除。

2.可变几何涡轮

相比于小惯量涡轮,可变几何涡轮一般采用大涡轮,它变的并不是涡轮叶片本身,而是控制空气进入的导流叶片,在发动机低转速时,可以通过改变导流叶片的角度,使气流入口的横截面积变小,形成更大的“推力”来推动涡轮转动,相比于普通涡轮,可变几何涡轮可以在初段加速时获得更快的动力响应,达到抑制涡轮迟滞的效果。

而在高转速时,随着废气压力不断增大,导流叶片的角度也跟着开到最大,增压效果与一般的大涡轮无异。在了解过可变几何涡轮的工作特性后,我们可以看出它其实是综合了小惯量涡轮和大涡轮的优点,在低转速时可获得更快的响应,高转速时又能达到大涡轮的增压效果,获得强劲的动力。目前,这项技术的杰出代表是保时捷VTG系统。

3.电动涡轮增压

顾名思义,电动涡轮增压肯定是离不开电机,用电机的原因其实很简单:既然发动机在低转速时排气压力不够大,那为何不采用更容易实现精准控制的电机来驱动涡轮呢?

于是,为了给废气增压“打辅助”,工程师们想到加一个辅助电机,说“辅助”是因为电机并不能完全代替废气的驱动力,它只在低转速时驱动涡轮,这样能够有效抑制涡轮迟滞。

而到了高转速区间,电机停止工作,涡轮依旧由发动机废气来驱动,毕竟高负荷时涡轮的转速是以万转甚至十万转为单位,在汽车电源有限的情况下,电机很难满足高转速条件,这也是电动涡轮增压车型一般要搭载48V电源的原因。目前使用该技术的代表品牌有奔驰和奥迪。

4.偏时点火系统

比起前面说到的几个办法,偏时点火系统要“酷炫”很多,其原理是当大量汽油进入发动机时并不点火,而是等这些雾化的汽油进入温度很高的排气系统,雾化汽油遇热后发生爆炸,爆炸产生的气压一方面会往回冲,达到推动涡轮转动的效果,另一方面会往排气管外冲,在排气管口产生火焰,并发出“啪啪”的声音。

举个例子,我们一般会在过弯前减速,这时车速和发动机转速都会往下掉,出弯加速时如果有涡轮迟滞,车子的反应和速度就会变慢,这种慢在赛道上是致命的,而偏时点火系统正是为了保证涡轮转速维持在高水平,在任何时候都能获得够快的响应。偏时点火系统其实是比较极端的办法,因为它会影响气门、涡轮、排气系统的寿命,并且排气管的啪啪声很吵,该技术通常用在赛车上。

在《头文字D》中,须藤京一的座驾正是采用偏时点火系统的三菱Lancer EVO,其排气管放鞭炮般的爆炸声和火光,足以让粉丝热血沸腾,但这效果要是放在家用车上,我们只能说个“不”字了。

能否完全消除涡轮迟滞?

在不加装电机、不改变涡轮工作状态的前提下,要找到一个完美消除涡轮迟滞的办法确实很难,前文中提到的各项技术均有弱点,例如小惯量涡轮的增压效果有限;可变几何涡轮和电动涡轮的技术门槛较高,难以普及到家用车上;而偏时点火系统又只适用于赛车、性能车。

所以,完全消除涡轮迟滞并不是不能做到,只是要找到一个既能够消除涡轮迟滞、又可以普及到家用车上、并且可靠性还有保障的方法。

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