【簡(jiǎn)介:】談到渦輪增壓相信很多人都是耳熟能詳?shù)?,正因?yàn)檫@樣一個(gè)先進(jìn)的技術(shù)引進(jìn),改寫(xiě)了汽車(chē)排量決定功率的歷史。一般來(lái)說(shuō),汽車(chē)引擎的排量和功率是成正比的,要提高發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率,最直接
談到渦輪增壓相信很多人都是耳熟能詳?shù)?,正因?yàn)檫@樣一個(gè)先進(jìn)的技術(shù)引進(jìn),改寫(xiě)了汽車(chē)排量決定功率的歷史。一般來(lái)說(shuō),汽車(chē)引擎的排量和功率是成正比的,要提高發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率,最直接的方法就是提高發(fā)動(dòng)機(jī)的排量。但排量提高的同時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)制造的精密程度、重量、能耗也被無(wú)限量增大,其缺點(diǎn)也是顯而易見(jiàn)的。為了化解這一矛盾,那些富有鉆研精神的汽車(chē)工程師們創(chuàng)新式的使用了發(fā)動(dòng)機(jī)增壓技術(shù),它使汽車(chē)引擎獲得額外的大功率動(dòng)力輸出成為了可能。下面我們就具體來(lái)看看渦輪增壓的歷史和使用。說(shuō)到渦輪增壓技術(shù),它已經(jīng)有100多年歷史了。在1905年Alfred Buchi博士就申請(qǐng)了第一款渦輪增壓器的專利動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的軸向增壓器。 世界上第一臺(tái)廢氣驅(qū)動(dòng)的增壓器問(wèn)世于1912年,而渦輪增壓器的規(guī)模化生產(chǎn)出現(xiàn)在二戰(zhàn)時(shí)期,由美國(guó)首先將其運(yùn)用在軍用飛機(jī)上。Saab則是第一家把渦輪增壓器應(yīng)用到汽車(chē)產(chǎn)品上的汽車(chē)制造商。 到了1961年,小轎車(chē)開(kāi)始試探性地安裝增壓器,但因?yàn)樗查g產(chǎn)生的巨大壓力和熱量,使安裝后效果并不理想。而來(lái)自于北歐瑞典的Saab薩博公司則是第一家把渦輪增壓器應(yīng)用到汽車(chē)產(chǎn)品上的汽車(chē)制造商,1977年問(wèn)世的Saab薩博99汽車(chē),使汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)在應(yīng)用渦輪增壓技術(shù)上,真正開(kāi)始走向成熟,它的到來(lái)同時(shí)宣告了汽車(chē)產(chǎn)業(yè)一個(gè)新時(shí)代的誕生。渦輪增壓技術(shù)改寫(xiě)了排量大小決定功率的傳統(tǒng)概念。 汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)是靠燃料在發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸內(nèi)燃燒作功而對(duì)外輸出功率。在發(fā)動(dòng)機(jī)排量一定的情況下,要提高輸出功率,最有效的方法就是提供更多燃料燃燒,但傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)卻難以提供充足的空氣。渦輪增壓是一種提高發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣能力的技術(shù),它采用專門(mén)的壓氣機(jī)將氣體預(yù)先壓縮再輸入汽缸,這樣,氣體的質(zhì)量將大大增加。一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)裝上渦輪增壓器后,其最大功率可提高大約40%。 世界上首個(gè)新型帶渦輪增壓的直噴汽油發(fā)動(dòng)機(jī)現(xiàn)已問(wèn)世。這款2.0l FSI發(fā)動(dòng)機(jī)適用于大眾集團(tuán)生產(chǎn)制造的諸多車(chē)型:如 A3、 A4、 A6 和高爾夫 GTI等等。曼胡默爾公司有幸參與到大眾集團(tuán)的這個(gè)FSI開(kāi)發(fā)項(xiàng)目中,為開(kāi)發(fā)新型發(fā)動(dòng)機(jī)做出了重要貢獻(xiàn)。曼胡默爾不僅為奧迪發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)部提供了進(jìn)氣模塊,還提供了機(jī)油模塊和用于曲軸箱通風(fēng)的二段式壓力調(diào)節(jié)閥。 2.0l FSI發(fā)動(dòng)機(jī)被來(lái)自26個(gè)國(guó)家的56個(gè)記者評(píng)為今年最有影響力的發(fā)動(dòng)機(jī)(Engine of the Year)。此新型帶渦輪增壓的直噴發(fā)動(dòng)機(jī)在發(fā)動(dòng)機(jī)直噴的過(guò)程中(燃料分層噴射,F(xiàn)uel Stratified Injection / FSI),燃油在高壓下通過(guò)噴嘴直接射入燃燒室,與可選擇的空氣循環(huán)一樣,F(xiàn)SI也有助于實(shí)現(xiàn)最理想的空燃比。結(jié)合渦輪增壓,F(xiàn)SI擁有性能高和油耗低的特點(diǎn)。一系列數(shù)據(jù)顯示,直噴發(fā)動(dòng)機(jī)加強(qiáng)了奧迪車(chē)的運(yùn)動(dòng)性能。采用該發(fā)動(dòng)機(jī)的奧迪各類轎車(chē)的馬力在70-200匹之間。當(dāng)每分鐘轉(zhuǎn)速在5,100 到6,000轉(zhuǎn)之間時(shí),VW GTI車(chē)從該發(fā)動(dòng)機(jī)獲得的馬力為200匹。當(dāng)每分鐘轉(zhuǎn)速在1,800 to 5,000轉(zhuǎn)之間、在相當(dāng)寬泛的一個(gè)速度范圍內(nèi), 最大扭矩可達(dá) 280牛頓/米。它還能使時(shí)速在七秒內(nèi)從0公里/小時(shí)加速到100公里/小時(shí)。有的車(chē)型的最高時(shí)速甚至可以達(dá)到 240 公里/小時(shí)。盡管時(shí)速如此之快,而其額外增加的百公里平均油耗僅在7.7升左右。 曼胡默爾為此款新型發(fā)動(dòng)機(jī)提供了技術(shù)復(fù)雜的進(jìn)氣歧管系統(tǒng)。它不僅整合了進(jìn)氣歧管,還引入了活性碳過(guò)濾系統(tǒng)、汽油噴射和節(jié)氣門(mén)。在燃燒室內(nèi),它還為可選擇的空氣循環(huán)系統(tǒng)提供一個(gè)優(yōu)化氣流的下降活塞。有一個(gè)電驅(qū)動(dòng)的杠桿系統(tǒng)有效控制每個(gè)汽缸內(nèi)的每個(gè)旋渦,風(fēng)門(mén)被鑄在鋼軸噴射器上,用于控制燃燒室內(nèi)的氣流,確??杖急冗_(dá)到最佳狀態(tài)。整個(gè)開(kāi)發(fā)小組在設(shè)計(jì)這個(gè)系統(tǒng)時(shí),需正確選用32種零件。而技術(shù)人員從開(kāi)發(fā)到量產(chǎn),總共才用了短短15個(gè)月的時(shí)間。