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怎么才能尽量消除涡轮迟滞的影响?

2020-08-22 12:13阅读(92)

怎么才能尽量消除涡轮迟滞的影响?:不少人买了涡轮增压的汽车的朋友们经常会有这样的感觉:正想要加速时,一脚踩油门到底,会有一秒多的延迟,然后转速再上来,

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不少人买了涡轮增压的汽车的朋友们经常会有这样的感觉:正想要加速时,一脚踩油门到底,会有一秒多的延迟,然后转速再上来,速度再上去,给人一种汽车“动力不足”的感觉。从专业角度上讲,这就是涡轮迟滞现象。

对于涡轮迟滞现象的影响因素有很多,主要包括发动机排量、涡轮大小、进气损失和排气背压等因素。如果发动机的排量很小,那么产生的废气量也较小,进而推动涡轮旋转就越困难;对于涡轮的大小而言,涡轮越大其质量就愈大,废气越不容易推动涡轮转动达到最佳的旋转速度;另外排气背压所产上的压力也会阻碍涡轮旋转,造成涡轮迟滞现象的产生。

对于涡轮迟滞现象不能消除,只能尽量减小,通常有以下几个方法。1、对于涡轮的大小而言,通常可以采用减小涡轮质量的办法减小涡轮迟滞现象,但是涡轮太小了,在较高引擎速度下产生的回压,会明显削弱涡轮增压的性能;2、采用双涡轮增压技术,在发动机转速较低时,低速涡轮单独工作,当发动机转速增高时,高速涡轮工作,可以使得进气效率大幅提升,增压效果更加显著。3、采用可变截面的涡轮增压器,即在发动机排气管出口与涡轮入口之间装置可变的“喉口”,通过改变口的大小实现发动机与增压器之间的相互匹配,以削弱涡轮迟滞。

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虽然涡轮车的加速很快,综合油耗表现也不错,但是对于一大票有自吸情怀的老司机们来说,依然不会拿正眼看一下涡轮车。他们受不了的那突兀的动力感受,轻踩油门汽车就会如老年人过马路一般慢吞吞,稍微踩重了一点就如同脱缰的野马,性格难以捉摸,驾驶感受实在是不行。其实稍微懂点车的小伙伴都知道,他们嘴里的这些驾驶特性就是涡轮迟滞的现象,开习惯了涡轮车的朋友一定不会陌生,但是对于刚拿驾照的“小白”司机们可就有必要好好科普一下了。


大家都知道推动涡轮运转的力量来自于发动机排出的废气,但是如果发动机的转速还不是很高,废气不足以推动涡轮的叶片飞速旋转时,涡轮对于动力的提升是起不到正向的作用,这个阶段就叫做涡轮迟滞。


在各家车企工程师们日日夜夜埋头研发下,涡轮迟滞现象已经被调校得不那么明显,但是想要根本上消除涡轮迟滞是不可能的,毕竟物理规律谁也克服不了。那么这些工程师是如何有效减轻涡轮迟滞的呢?

宝马的单涡管双涡流

单涡轮比较好理解,就是一个涡轮的意思,而双涡管则是将涡轮增压器的进气口(即发动机的排气口)中间装上一个隔片,形成两个涡管的作用。

普通涡轮增压器的进气口只有一根管道,发动机四个缸的排气都集中到一个涡轮进气口内。看似好像人畜无害,但是每个气缸的排气都挤在一起就极容易发生“矛盾”,它们之间相互影响,干扰其他气缸的正常排气,从而会降低总排气效率。

而双涡管的分工更加明确,一个通道负责两个互不影响气缸的排气,它要比普通单涡管涡轮增压器的进排气燃烧效率要高出7%~8%,这个技术在宝马车上运用最广,所以有时候在某些车型的技术宣传上也能看到它的身影。

偏时点火

有时候我们看刺激的汽车比赛,很多赛车的排气管不仅喷出火焰,还发出噼噼啪啪的响声,难道这仅仅是为了吸引观众的观看吗?显然不是。

涡轮只有在发动机喷油点火工作排出废气的时候才能工作,但在赛车手们松开油门时怎么办呢?于是偏时点火技术就应用而生了。

它的发动机程序经过特殊改写,在不踩油门时也会命令喷油绕过发动机点火燃烧的阶段,直接到达排气歧管内部,高温的排气管也能引燃汽油,产生具有能量的高温高压气体推动涡轮工作,是不是很聪明的技术呢?不过这个技术目前还是在赛车上应用的比较多,普通家用车用不起也没必要。

除了以上两个技术之外,很多车企也会采用更加轻质的涡轮,这也能有效减轻涡轮迟滞。随着排放越来越严格,这些看似很高端的技术会不断的下放,提升小排量发动机的动力体验,而以现阶段的技术来看,执着的自吸迷大可以尝试一下最新的涡轮增压车,或许会有超于预期的驾驶感受。

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首先,现在大多数涡轮增压发动机,几乎感知不到涡轮迟滞,所谓涡轮迟滞,是老黄历了。

其次,从车主层面购车角度,可以关注发动机最大扭矩出现的转速:最大扭矩出现的转速越小,越难感知到涡轮迟滞,1500转以下转速达到最大扭矩的车子,是感知不到涡轮迟滞的,汽车动力响应很好。1700转达到最大扭矩的车子,涡轮迟滞也不明显。1800转以上才达到最大扭矩的车子,涡轮迟滞会比较明显,如果对此比较介意,尽量不要购买。

从技术角度,有很多消除涡轮迟滞的技术,现在用的最多的是小惯量涡轮,另外,大小双涡轮、变截面涡轮、电子涡轮都将消除涡轮迟滞现象。

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我们知道涡轮增压是一种利用内燃机运作转产生的废气驱动空气压缩机的技术,它的主要是由涡轮室和增压器组成。

一般来说,涡轮增压都是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮,涡轮带动同轴的叶轮,叶轮压缩输送由空气滤清器管道来的空气,使之增压之后进入气缸。当发动机转速增快,废气的排出速度与涡轮转速也同步增快,叶轮又压缩更多的空气进入气缸,空气的压力和密度增大可以使更多的燃料充分燃烧,相应的增加燃料量和调整一下发动机的转速,就可以实现增加发动机的输出功率和扭矩了。

涡轮迟滞是什么呢?举个例子,当你正以60km/h的速度较高挡位巡航,发动机转速较低,此时你确认安全并保持当前挡位加速,过一会儿随着发动机慢慢爬升到较高的转速,一股突兀的动力来袭。G哥理解的涡轮迟滞就是发动机提升至较高的转速到动力突然来袭之前,涡轮为进气管路建立所需压力的这个响应过程,而并不是从踩下油门踏板开始算起。扯远一句,G哥曾听说过“达到某某转速涡轮介入”等等类似的说法,而事实上涡轮每时每刻都在运转,只是增压效果不同罢了…

涡轮为进气管路建立所需压力的这个过程可以类比于吹气球(准确的说是在吹有点漏气的气球),你是无法在不耗费任何时间的情况下将气球吹到想要的大小,能做的无非是将这个过程所耗费的时间尽可能缩短,于是一些减轻涡轮迟滞效应的各种技术应运而生,我们首先从废气管路也就是涡轮增压器上游开始说起。

缸内集成式排气歧管可缩短排气管与涡轮增压器之间的距离,让涡轮响应更迅速,排气效率更高。另外,单涡轮双涡管设计能有效缓解低速时的迟滞性,使得发动机峰值扭矩的爆发更早。主要是因为该系统将发动机排气管道按点火时刻相邻的气缸排气管道分成两组分别推动涡轮工作,具有更强的脉冲增压。说完了管路我们再从涡轮结构本身入手,看看都有哪些方法减轻涡轮迟滞。

小涡轮因其质量轻惯性小在发动机低转速时的响应非常好,很多汽车厂商都会选择小涡轮来减轻涡轮迟滞现象。不过,使用小涡轮也有它的缺点:当发动机高转速时,小涡轮由于排气截面较小,会使排气阻力增加(产生排气回压),因此发动机最大功率和最大扭矩会受到一定的影响

为了让涡轮增压发动机在高低转速下都能保证良好的增压效果,可变截面涡轮技术应运而生。其核心部分就是可调涡流截面的导流叶片,从图上我们可以看到,涡轮的外侧增加了一环可由电子系统控制角度的导流叶片,从而调节涡轮排气侧入口处最窄的横切面积(A);再引入一个概念R——指入口处最窄的横切面积的中心点到涡轮本体中心点的距离,A/R值直接决定了涡轮的特性。

当A/R值越小时,废气通过涡轮的流速较高,可以有效减轻涡轮迟滞,涡轮也就能在较低的转速区域取得较高的增压,而发动机高转速时则会产生较大的排气背压,使高转速时功率受到限制。当A/R值越大时,涡轮的响应速度就越慢,低转速时涡轮迟滞明显,而在高转速时,拥有较小的排气背压,且能够更好的利用排气能量,从而获得更强的动力表现。

机械增压的动力来自于发动机曲轴,相比于涡轮增压它不用等待废气的推动因而没有任何迟滞现象,尤其擅长低速高扭,其特性更像自然吸气,线性、平顺。然而机械增压在高转速时会产生大量的摩擦,影响到转速的提高,噪音较大。这么看来,机械增压的特性正好可以与涡轮增压优势互补,规避各自的短板。

至于偏时点火技术和电子涡轮技术G哥就不在这里做介绍了,毕竟离我们有点远…G哥再给大家看一种跳出涡轮之外的——“消除”涡轮迟滞现象的——“黑科技”,为什么给消除加了引号,因为这种方法确实无法从根源上消除涡轮迟滞效应,只是减轻迟滞的程度相对比较大,那是什么呢?

举个简单的例子,60km/h巡航状态下油门到底,变速器立刻降到一个合适的挡位,发动机转速瞬间提升,排气推动涡轮迅速旋转从而为进气管路快速升压,发动机动力尽早爆发,这就让涡轮迟滞效应不再那么明显。这也是很多厂家普遍采用的一种有效减轻涡轮迟滞效应的方法,不过效果还是有很大差异的,毕竟这是对于时间与力道的精准把控~

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首先得说一下就是为什么会产生涡轮迟滞,因为我们都知道每辆车上它所携带的这个涡轮,它的叶片的大小还有重量,还有发动机的基础,排量这些都不一样,所以就会造成大家同样是装的涡轮增压,有些车他的增压输出效果会早有些就会晚。或者说就是达到增压器它增加效果的那个转速值,有的车低有的车高。

首先的话从这个设计层面,我们是没有办法去改变他这个涡轮增压的迟滞,从你实际开车他的表现来说的话,就说当你的转速达到一个值,一般都是在1500~2000左右,达到某一个点的时候,动力就会突然爆发出来,因为此时的涡轮转速已经能够提供足够大的进气量来提升动力了。

我个人的建议,如果你在平时开车的时候是喜欢那种激烈驾驶,想要说随时要保持那种涡轮在线的那种,动力输出,那你尽量可以选择,将转速保持在较高的区间(一般涡轮在2000转以后都能做到最大动力输出),如果你是要进行超车,甚至可以将变速箱选到手动模式,降低档位来提高转速,这样的话因为转速比较高,你的动力基本上就能够做到随踩随有,也就是所谓的消除了涡轮增压的迟滞,但是相对应的油耗肯定也会相对的要上升一些。

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很多人对涡轮延迟的理解并不正确

首先说涡轮延迟的现象,涡轮起压后,无论什么转速区间,松油后再次踩油门加速时,发动机有动力但很无力,过了一秒突然有强烈的推背感,他不像自吸一样轻轻一点油门马上就会有动力来。就拿以前的桑塔纳2000和现在的帕萨特都能感受出来

为什么涡轮延迟,因为松油门后发动机不再喷油,没有足够的尾气驱动涡轮继续工作。这时候当你突然要踩油门加速(这时因为涡轮不工作,发动机输出动力很小),发动机需要先喷油运转,直到排放足够的尾气驱动涡轮重新工作,才能达到涡轮发动机的最大扭矩。

怎样解决,涡轮延迟目前不能避免,只能缓解(加装机械增压什么的除外)。

现在聪明的变速箱通过拉高转速,消除一些涡轮迟滞带来的感觉,只是感觉上轻微了,但涡轮迟滞实际是存在的。

还有一些性能车用偏时点火来缓解涡轮延迟,换挡过程松油门后,发动机继续喷油,但不点火,让油气在排气歧管附近遇到高温爆炸,来推送涡轮继续工作,能缓解车手换挡空格的涡轮延迟

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1、直接把发动机轰到介入转速起步、换档。尽力保证不低介入转速。

2、直接买带电子涡轮的车,有能力改装的话就改装。

3、拆掉涡轮改自吸,或直接买自吸型车

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改装成双增压的就可以了