增压新玩法
2016-11-08石屹
石屹
增压技术发展到今天大家都已经开始往“黑科技”的方向发展了,奥迪给自己的TDI发动机装了三个涡轮,英菲尼迪就给自己搞了个可变压缩比
我先解释一下奥迪TDI发动机上这三个涡轮,其中两个为废气涡轮,一个为电涡轮。
“电涡轮?”
“没错,你没看错,是电涡轮。”
“我去,这货不是早在淘宝上普及了?”
“……”
好吧,这样理解的话,奥迪的这个电涡轮貌似算不上什么高新科技了,但是既然它用了,必然要有点儿不一样,后面慢慢道来。
英菲尼迪的可变压缩比同样也不是什么太新鲜的玩意儿,记得大概两年前还有位读者提问了萨博的SVC发动机,诚然,那就是一台可变压缩比的发动机——这得是多陈芝麻烂谷子的技术啊——萨博倒闭都多少年了。
全民公敌——涡轮迟滞
废气涡轮增压绝对是好东西,1.4T炸出2.0L的水平,2.0T则炸出了4.0L的动静。但是,对于废气涡轮增压来说,涡轮迟滞一直是伴随左右的噩梦,为了对付这个家伙,各个厂家使用了无数的招数。有暴力的,例如三菱;有温柔的,例如配个机械增压;当然也有“淘宝风”的,奥迪,配个电涡轮。
要说电涡轮这事儿不新鲜,但是奥迪这三台增压器的使用方式还是比较有意思的。首先,这台4.0TDI发动机每个气缸有两个排气门,而这两个排气门分别连接不同的两个增压器,也就是说,可以通过控制气门是否开启来控制增压器使用工作。第二,三个增压器的进气管连接中间有很多阀门,可以改变整个管路的流向。OK,有了这两个基础认识,这台发动机的三个涡轮就好理解了。
在低转速时,气缸里只有一个排气门打开,废气涡轮1号运转,但是由于转速较低,进气增压不足,所以这是通往电涡轮的阀门打开,被增压的气体进入电涡轮再进行一次增压。这个电涡轮的启动速度是250ms从静止到9rpm——不能更快了。
在中转速时,两个排气门都打开,两个废气涡轮都运转,但是涡轮2号不直接连接空滤,而是串联在涡轮1号后面,气体经过两次增压再进入气缸。在高转速时,两个涡轮处于并联状态,提供充足的经过压缩的气体。
全民公敌2——高压缩比爆震
高压缩比也绝对是个好东西,越高的压缩比就以为着越高的热效率,可同样这是把双刃剑,越高的压缩比对燃油的要求越高,发生爆震的可能性也越大。怎么解决?那就只有在赋予了发动机可以拥有很高压缩比的同时赋予发动机降低压缩比的机动能力。
所以,可变压缩比出现了。十多年前,萨博是给缸盖加了个机械结构,让缸盖可以轻微升高,这样压缩比变了。这次英菲尼迪是在曲轴上动了刀子,偏心轮的加入让曲轴轴心的位置可以发生改变,从而改变活塞的上止点,起到改变压缩比的目的。其实,这两个设计的思路非常相似,都是改变活塞上止点与缸盖之间的距离,改变压缩比公式里的分子。话说,英菲尼迪推出的这个技术就是多年前日产搁浅的VCR发动机的技术。当时有摩擦、震动、体积等多个问题无法解决,看来现在是得到了完美的解决。
可是,真的有必要通过机械结构来降低压缩比吗?更复杂的机械结构就意味着更低的可靠性也意味着更高的成本。其实,通过进气门控制完全可以控制压缩比,例如晚关或者早关进气门,都可以造成实际进气量减少的结果,这样实际的压缩比要比机械结构所体现的压缩比更低,这也是一种控制方式(比如米勒循环)。所以,大家在讨论可变压缩比时都忽略这些。可是,能抓老鼠的猫就是好猫!能解决问题就好,谁还真的钟情于机械结构?除非有什么巨大的优势,有机会找日产的工程师解读一下。
虽然电动车现在大行其道,但是他们也还没有放弃燃油发动机的技术开发,毕竟电动车是未来,可是燃油车是现在啊!没有现在,何来未来。