第48章


 
  原因在于同Boost下压缩气体的体积。 
  大家都知道,对于Turbo车来说,Boost越高,马力越大。这只是一个方面。能压缩更多的空气进入气缸才是关键。通常Turbo越小,启动越早,Lag越小,Boost上升越快,但是过小的体积会限制空气压缩的能力。顺序式的双涡轮结合了大小Turbo的优点,将两个Turbo一早、一晚分别启动,来弥补小Turbo在高转的不足。但是这两个Turbo大小不会有太大差别, 有的甚至一样大。 
  如果有人认为低转不足所产生的差距完全可以在高转挽回,他就会放弃双涡轮的使用, 改为一个大的Turbo,它的压缩能力远超过原厂双涡轮的压缩总和,最终在转速后段让马力产生飞跃性提高。 
  但这并不是所有车都适合。如果是赛车,因为要长时间在引擎高转下运行, 单Turbo就非常有利,总能使车保持动力充沛。如果是街车,还是双涡轮比较好。 
  2.能不能采用多个小Turbo来避免Turbo Lag的产生? 
  那要看你怎么用,用在大排量V列引擎上还行。 
  如果是在直列上进行序列排布的话在理论上可以实施,可是如果排量不够效果不会好,反而得不偿失,还牵扯到很多需要解决的问题。 
  而且无论Turbo多小,Lag总会出现。现在很多的Ball bearing turbo已经可以将Lag减到很小,它们的增压效果超过几个小Turbo的总和,这样一来就使得这种多Turbo的设计只能停留在假象阶段。 
  像Bugatti这类W引擎采用并列4 Turbo的方式,实际上是和V列双涡轮是一个道理。但因为缸体分列较多,使用双涡轮的话,进气肯定会被分流,那样效果就不会太好。所以每个Turbo分别作用在一列缸体上,这样气流互不干涉,也能产生较好的效果。 
  3.为什么像GT-R,SUPRA这类大排量涡轮引擎不使用偏时点火(Miss firing)? 
  对于街车来说,偏时点火比较适合直列且缸数较少的车。因为通常缸数少排气量就小,推动Turbo的动力也就小,这时Miss firing的优点就体现出来了。 
  对于排量大点的涡轮车来说,TT还是较好的选择。 
  4.中冷器(Intercooler)有什么作用? 
  由于废气的高温和Turbo的高转影响,经Turbo压缩的空气温度一定较高,这样一来进入引擎的空气会因为温度高而密度低同时填充率、氧浓度和燃烧率也低,使得引擎内部产生爆震。既影响动力输出又对引擎是种极大的损害。 
  经过Turbo的空气在通过Intercooler降温后就可以有效解决这些问题。 
  5.可不可以用电动马达完全带动涡轮叶片旋转进行增压? 
  首先要了解一点,在Turbo引擎上关系到增加动力的直接因素有3个: 
  A. 引擎实际的进气量。 
  这关系到被吸入空气的密度和温度。温度一旦过高,空气中氧的成分就会减少,导致燃烧不良,所以大部分的增压引擎都有中冷器。 
  B. 压缩比。 
  这个代表燃烧效率,和增压器的设计基本无关,这里不作讨论。 
  C. 涡轮扇的形状。 
  在增压引擎中这一点才是至关重要的。每一种扇子的表面形状代表这个扇子在某个速度段工作下会达到最高的效率,超出这个范围,无论是高于或者低于都是没有效率的行为。这就是为什么电风扇的叶片形状和飞机涡轮里的叶片形状不同的原因,它们的工作速度是不同的。 
  涡轮增压引擎也是同样的道理。在全力加速时,充足的废气可以使涡轮的转速轻易突破1万转,如果要完全用电机带动,这个电机的功率必然需要很高,这对引擎(增压引擎的容积普遍不大)无疑是一个巨大的负担。 
  另外,在如此高负荷的运转下,电机本身的寿命也是大问题。更何况,无论是废气还是电机带动涡轮,所能达到的最大增压效果还是由涡轮本身的形状来决定。所以完全用独立电机带动增压器这种设计不普遍,如果这样还不如直接用双涡轮增压更加可靠。电机更多的被利用来提高涡轮的反应速度,而不是直接的控制涡轮的速度。   
  增压引擎篇(2)   
  6.可不可以通过加粗Turbo出风口管路的方法来提高空气容量? 
  我们知道,涡轮扇转动可以带动空气加速。但是同时我们不应该忽略另外一点:其实涡轮也改变了空气流动的方式。 
  如果原来是自然吸气引擎,空气沿进气歧管流动必然是管中心的空气流量较大,而空气和管壁摩擦使分布管壁的空气流速较慢;但是当使用了涡轮增压风扇将空气加速以后,空气必然会产生带有离心力的涡流,空气是沿管壁传递的。此时管道的中央甚至会产生真空,而因为外部的空气不停地被风扇吸入,被风扇带动的空气又不停地压向管壁,自然造成了一个不可逆流的封闭回路。 
  那么显而易见,风扇的尺寸和它与管壁的距离决定了这个封闭回路的密封性。就像你打开一个大风洞的巨型风扇,这个风洞基本上所有的空气都朝一个方向流动,因密封不良造成的空气泄漏会很有限,但是如果你在这个大风洞里只开一个小风扇,结果会怎样呢?直接加粗Turbo出风口管路就像在大风洞里开小风扇,只会得到负面效果。 
  7.涡轮增压(TurboCharger)引擎和机械增压(Super Charger)引擎哪个更好? 
  这个问题不是简单的一两句就可以解释的。要了解这个问题,首先让我们回顾一下初中物理学过的四冲程引擎原理。简单来说,一具引擎会不停运转而产生动力,是因为汽油进入燃烧室,与空气混合形成油气混合物后由火花塞点燃,燃烧中产生的压力推动活塞产生动力,最后燃烧后的废气经由排气闸门排出外界,然后循环造成的。这个过程可分为四部分:进气冲程,压缩冲程,燃烧(或动力)冲程,排气冲程。 
  如何提高引擎的效率呢?根据能量守恒定律,要增加引擎的效率,只能使用更多的能量。进气,压缩,燃烧,排气——工程师能做的也就是改进这四个部分。其实,Turbo和Super Charger都是针对‘进气’这个环节而设计的。其他三个冲程除了排气外,没什么能大改的了,效果也不大。 
  TURBO:Turbo是利用排气冲程所排放的废气,转动它的Turbine(排气转子)。当Turbine到达一定转速时,它带动进气转子(Compressor)——两者是同轴异室的,强行吸进额外的空气。所以普通引擎叫Natural Aspiration(NA,自然进气)。相比之下,Turbo就是“不自然”进气的。 
  Super Charger:Super Charger和Turbo的不同之处是,它的进气转子是经由皮带直接由引擎曲轴驱动。对比Turbo,它是“all the way(全程增压)”,只要引擎一发动就有作用。 
  好了,我们开始对比一下两者的利弊吧。 
  价格:在同一具引擎上,两者差别不大(这是指一般的产品,同增压性能而言。超高性能的则很难比较)。所以价格通常不在考虑之列。 
  效率:这是Turbo的最大优点,因为Turbo只是由废气驱动,相对比要由引擎驱动的Super Charger,它不用浪费部分引擎动力,也较经济省油(同样的例子可以参考空调压缩机对于油耗的影响)。 
  延迟:这是Turbo的最大缺点(有名的Turbo Lag,涡轮迟滞效应),也是Super Charger的最大优点。Turbo的Turbine必须达到一定转速时才能启动Compressor工作,尽管所需时间很短,但是对于驾驶者来说,仍是很不舒服的感觉。试想,当低转时你重踩油门,过了一两秒车子才突然冲出去,对车子的操作感都变差了吧?而Super Charger就像之前所说的,“all the way”,只要引擎开着就在工作,不会有任何的延迟。 
  散热:因为Turbo的Compressor是在高温的排气管里面,加上它超高速的运转轴承,由此而来的高温高压是不可避免的。因此需要采取如机油冷却,水冷却,机械开关,电脑泄压等方式来保证涡轮正常工作。另外,几乎所有的Turbo车上一定得有Intercooler。 
  对于Super Charger来说问题就小多了,一般的Super Charger,Boost在10psi以下的是不用Intercooler的。   
  增压引擎篇(3)   
  噪音:Turbo的构造决定了它所产生的噪音是小于Super Charger的,因为Turbo安装于排气管的Turbine起到了消声的作用。而Super Charger却完全不同,有些夸张的更将整套装置外露于引擎盖上方,运行起来非常吵,但是很多人就是喜欢这种嘈杂的感觉。
小说推荐
返回首页返回目录