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你太不了解涡轮了,先学原理再教你玩吧!

2021/8/12 16:47:52次浏览作者:

摘要:

了解如何玩好Turbo之前先来一点涡轮小常识


1、涡轮的结构


涡轮增压器的英文全称是Turbocharger,也可以简称为Turbo。


左边红色腔体部分叫涡轮机(Turbine)或者涡轮废气侧,扇叶在受到高温高压高速的发动机废气后会高速旋转,废气推动完叶片后,由图中最左侧的(中央开口处)管路流入排气管,它也是涡轮工作的驱动力提供者。


中间黄色部分是一个传动轴(Shaft),其作用是将Turbine扇叶的旋转力尽可能少损失地传递,这根传动轴的两头各有一个“止推轴承”让其稳定工作,当然了,这里头还有冷却油路或油路+水路。

右边蓝色的腔体名为压缩机(Compressor),由涡轮机一侧扇叶转动传递来的旋转力带动压缩侧扇叶转动,经过空气隔后的新鲜空气从中央被吸入后,通过扇叶转动产生的离心力将空气甩向外壳边缘的同时,也将空气进行了压缩后,由图中右上方那个蓝色的口流出,流向中冷器(Intercooler)或者节气门。

往期我们也曾介绍过涡轮增压器内的核心组件:扇叶

左侧光亮的是压缩侧扇叶,右侧黑色扇叶为废气侧扇叶



2、涡轮的工况


涡轮增压器主要的受热是Turbine一侧接受的高温排气,一般可以达到800~900°C,即使扇叶采用钛合金等导热能力很差的材质,其热量也会通过轴承传递给压缩侧的扇叶,加上高温排气的流速接近音速,扇叶的转速能达到每分钟20万转,即使轴承由机油负责冷却,甚至采用滚珠轴承降低摩擦发热,其摩擦发热量也是惊人的,所以,扇叶及轴承在使用一段时间后便要进行保养或者更换,这是最基本的涡轮增压器使用的常识。



3、涡轮应用的小历史


 涡轮增压器由瑞士工程师Alfred Büchi于1905年发明并取得专利,而其最早的实际应用是在飞机上使用,而第一台涡轮增压引擎则出现于上世纪二十年代的Napier Lion十二缸飞机引擎上,1912年由德国人鲁道夫.迪塞尔将之应用在柴油引擎上,而今天被广泛认知的汽油机用涡轮增压器,则到了1962年的奥兹无比(Oldsmobile)Aluminum 215的V8引擎上才出现,名为“Turbo-Rocket”;欧洲的第一台涡轮增压车型是1973年推出宝马2002 Turbo上的M31(1990cc)引擎;而日本第一台涡轮增压车型则是1979年日产推出的Cedric公爵及Gloria歌利亚上的L20ET引擎。


1962年的Oldsmobile推出了首台名为Turbo Rocket的V8引擎,马力215匹/4600转,涡轮在2000转开始进入正压,最大增压值为0.34 Bar。



1973年,宝马在2002上搭载了欧洲首台涡轮增压引擎,代号M31,使用KKK的涡轮增压器,压缩比只有非常低的6.9:1,配以机械式燃油喷射,5800转时能产生170匹马力。



作为全球汽车工业三强地区之一的日本,到了1979年才首次推出汽油涡轮增压引擎,搭载于公爵上的L20ET直列六缸引擎,但这台引擎没有配备中冷器,最大马力为145匹。


虽然在汽车上使用涡轮增压器的历史已经有数十年时间,但这一路走来并非一帆风顺,在第二次石油危机前,各个汽车厂商对于涡轮增压器的应用也有各自不同的见解和趋向,而当中更多的是考虑到在一定的排气量下尽可能地压榨出更多的动力为思路,所以也有了八十年代一级方程式那种1.5公升输出一千多匹的变态设定(例如本田RA166E的V6引擎达1055匹),而乘着这一轮的余波,九十年代开始兴起的高性能涡轮增压引擎也成为了许多车迷心中的一种信仰和情怀(例如福特Escort上的Cosworth YBT引擎、三菱的4G63引擎等等)。2005年,大众开始掀起了一股小排量引擎涡轮化的大潮(EA211、1.4公升TSI双增压引擎),通过与缸内直喷技术的结合而令小排量引擎获得近似于较大排量引擎的动力参数,这也是不能不说是一种对地球生态环境的妥协和维护。当然了,“涡轮=高性能”依然是许多购买涡轮增压车型的用户的潜在驱动力。


Tips


车主朋友们想要涡轮延长使用时间,还是建议定期清洗涡轮增压器,清除涡轮叶片上积聚的油泥,避免造成动平衡失常以致涡轮叶片磨损,延长涡轮使用寿命。


另外中冷器也是可以清洗的,中冷器起到冷却空气和压缩空气的作用

,长时间使用里面也会积聚油泥污垢。因为中冷器接触面积大,残留的油泥污垢更多,这样会严重影响空气冷却和压缩,从而降低涡轮增压器的功效,使发动机动力下降。

一般2万公里左右,4S店就会建议做一次涡轮增压系统清洗,保证涡轮增压系统无大修。


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