详细讲解VGT可变截面涡轮增压器

变的是截面详解VGT可变截面涡轮增压器2010-11-29 11:01 来源：Che168随着技术的发展，人们对于汽车发动机的要求也越来越苛刻，不仅要拥有强劲的动力，还必须拥有极高的效率和足够清洁的排放。

这就要求发动机在各种工况下都能要达到其最高效的工作状态，因此就必须满足发动机各个工作状态下对于进气量的需求。

这就要求发动机的各部件都能够通过“可变”来满足在不同工况下的条件。

比如我们所熟悉的可变气门正时/升程技术，可变进气歧管技术都是如此。

那么在柴油发动机上常见的VGT可变截面涡轮增压技术，又有些什么作用呢？下面我们就一起来了解一下。

『废气带动涡轮，涡轮再带动叶轮对空气进行增压，从而有效增大进气量』涡轮增压技术是发动机上常见的技术之一，它的原理其实非常简单：涡轮增压器就相当于一个由发动机排出的废气所驱动的空气泵。

在发动机的整个燃烧过程中，大约会有1/3的能量进入了冷却系统，1/3的能量用来推动曲轴做工，而最后1/3则随废气排出。

拿一台功率200千瓦的发动机举例，按照上面提到的比例，它在排气上的消耗的动力大约会有70千瓦。

这部分功率有一大部分随着高温的废气以热能的形式消耗掉，而废气本身的动能可能只有十几千瓦。

但是千万别小看这十几千瓦，要知道家用的落地扇功率不过60瓦左右！也就是说，即使十几千瓦也足够驱动两百多台电风扇了！可想而知，用废气涡轮驱动空气所带来的增压效果非常可观。

『BMW的并联双涡轮技术』虽然发动机全负荷状态下时排气能量非常可观，但当发动机转速较低时，排气能量却小的可怜，此时涡轮增压器就会由于驱动力不足而无法达到工作转速，这样造成的结果就是，在低转速时，涡轮增压器并不能发挥作用，这时候涡轮增压发动机的动力表现甚至会小于一台同排量的自然吸气发动机，这就是我们经常说的“涡轮迟滞（Turbo lag）”现象。

『大众1.4TSI发动机的小尺寸涡轮拥有较低的启动惯量』对于传统的涡轮增压发动机来说，解决涡轮迟滞现象的一个方法就是使用小尺寸的轻质涡轮，首先，小涡轮会拥有较小的转动惯量，因此在发动机低转速时，在发动机较低转速下涡轮就能达到最佳的工作转速，从而有效改善涡轮迟滞的现象。

目录柴油车技术突围——揭秘VGT技术1变的是截面详解VGT可变截面涡轮增压器2柴油车技术突围——揭秘VGT技术涡轮迟滞是涡轮增压发动机最需要解决的问题　 VGT是英文Variable geometryturbocharger的缩写，中文说法是“可变截面涡轮增压系统”。

简单了解一下涡轮增压发动机的原理和特性，增压发动机区别于普通自然吸气发动机，它是通过增压器进行强制进气的，这样可以大大提升进入气缸内的空气密度，从而达到小排量大功率的目的。

涡轮增压发动机的增压器由排气能量驱动，很显然这需要一定的排气能量。

当发动机转速较低时，排气能量往往比较小，此时有可能无法驱动增压器。

当增压器不工作时，涡轮增压发动机的动力甚至会小于一台同排量的自然吸气发动机，这就是我们常说的涡轮迟滞。

这是涡轮增压发动机的一大顽疾，几乎所有工程师都在致力于解决这个问题。

涡轮迟滞与增压能量之间的平衡成为一对矛盾体　 涡轮迟滞与增压涡轮的尺寸有关。

增压涡轮越大，涡轮就越难以被驱动，涡轮迟滞就越明显，反之如果增压涡轮很小，迟滞就会大幅度缓解。

然而与此同时，涡轮尺寸又与增压能量相关，小尺寸的涡轮虽然可以缓解涡轮迟滞，但在需要增压器工作时它能提供的增压值不大，不利于提升发动机的动力。

因此涡轮尺寸、涡轮迟滞与增压值之间存在着一定的平衡关系。

大多数常规发动机都只能采用折中的办法来设计，这样很难做到既彻底避免涡轮迟滞，同时又可以获得较大升功率。

VGT是解决这个矛盾最有效的方案　 VGT就是起这个作用的。

其奥秘在于它的增压器可以改变截面积，这就相当于改变了增压涡轮的大小。

在转速较低时，增压涡轮会采用较小的截面积，即使转速很低的状态下涡轮也可以顺利启动，大大缓解了涡轮迟滞。

在高转速状态下，增压涡轮会采用较大的截面积，这样可以大幅度提升增压值，从而提升发动机的最大功率和扭矩。

华泰圣达菲2.0L发动机的“升功率”是国内同级别柴油SUV 中最高的，它的动力表现已经达到或超过众多2.5升甚至2.8升的柴油SUV，VGT在这里同样功不可没。

电力涡轮永磁发电机简介及仿真引言为了达到越来越严格的排放标准，一些技术如废气再循环系统（EGR）和可变截面涡轮增压器（VGT）在发动机中得到了越来越多的应用。

EGR可以控制气缸内氧的燃烧程度，以减少氮、氧化物排放（NOX）；VGT可以增加发动机消耗，实现低排放和高功率.由于两个调节阀之间有很强的耦合，所以很有必要模拟发动机的平均值。

这为后续控制策略和控制器设计提供了一个简单有效的控制导向模型。

由于发动机工作条件广阔、工作环境复杂及其非线性结构，完全依靠物理性能进行建模十分困难。

因此，为了简化发动机空气系统模型，可以用数学模型代替一些比较复杂的描述发动机行为的方法，建立发动机平均模型逐渐成为一种常用的建模方法。

中间模型的主要特点是主要关注发动机整体动力性能，忽略了发动机运行时各缸曲轴不同角度的影响，处理了发动机空气系统中变量的平均值。

这种基于时间的模型，模型设计简单，精度高，可以满足控制策略和控制器设计的要求。

本章主要介绍柴油机空气系统模型的识别，包括固定子模型的识别、动态模型的识别以及整个模型的仿真验证。

仿真结果表明，建立的模型能够满足要求的精度要求。

1.1电力涡轮系统模型概述为了更好地了解发动机的仿真过程，首先要了解柴油机的具体工作原理。

发动机外面的新鲜空气通过压缩机压缩成发动机，由中间冷却器冷却，通过节气门进入进气管，然后与通过废气再循环系统返回的废气混合，进入活塞压缩时燃料和气体混合物燃烧的气缸，产生强大的冲击力。

气缸内的气压和温度也迅速上升，推动活塞向下和曲轴转动时，废气通过排气歧管排出。

一部分废气通过EGR向后流动，另一部分通过涡轮旋转涡轮，从而驱动压缩机，吸入更多新鲜空气。

涡轮机结构复杂，执行机构之间有很强的相互关系.因此，为了达到柴油机的理想控制效果，建立以控制为中心的柴油机空气系统模型势在必行。

柴油机空气系统平均值模拟是应用最广泛的模拟方法。

由于模拟平均结构简单，精度高，能反映实际系统的动态特性。

标题：涡轮传奇副标题：详解可变截面涡轮增压技术文：张东方当今的汽车界，涡轮增压是一个时髦的玩意，各路汽车企业动不动就拿涡轮增压给新推车型镀金，动不动就拿涡轮增压来标榜企业的研发实力，你还别说，这招真管用！那么为什么大家都会买涡轮增压的帐呢？你对涡轮增压又了解多少呢？相对于普通自然吸气发动机，涡轮增压发动机是通过增压器进行强制进气的，利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮旋转，涡轮又带动同轴的叶轮，叶轮则将空气进行“压缩打包”处理后送至进气缸，有效增加了进气量，从而大大提高发动机的功率和扭矩，实现了小排量大功率的目的。

但是头戴众多光环的技术明星涡轮增压技术并不完美，而正是这种不完美才催生了可变截面涡轮增压技术的诞生。

为什么要可变由于涡轮增压发动机的增压器需要靠排气能量驱动，所以当发动机转速较低时，排气压力很小，产生的排气驱动力不足以驱动涡轮转动，造成涡轮增压器不仅不能发挥增压作用，甚至其动力表现会输给一台同排量的自然吸气发动机，也就是常说的“涡轮迟滞（Turbo lag）”现象。

解决涡轮迟滞现象的传统方法是折中使用尺寸更小的轻质涡轮，由于小涡轮拥有较小的转动惯量，发动机低转速下，即便排气压力很小也足以驱动小涡轮转动，从而有效缓解涡轮迟滞。

但是当发动机高转速运行时，由于小涡轮排气截面较小，会使排气阻力增加，反而会降低发动机功率和扭矩。

矛盾焦点在于：大涡虽然高速增压效果强劲，但是低速“涡轮迟滞”实在伤不起；而小涡轮虽然避免了低速的Turbo lag，但在高速时不仅增压效果差，还存在副作用；找准了矛盾的焦点之后，工程师发明了双涡轮增压技术，即涡轮增压系统布置两个涡轮，在高、低转速下分别采用大、小涡轮，规避了两者的缺点，发挥了双方的优势。

可变截面涡轮技术双涡轮增压相对于传统的涡轮增压技术确实有了不小的进步，但是毕竟只有两个涡轮，只能实现两级增压，不能以连续的工作状态应对复杂多变的行车工况，而且低速时小涡轮增压动力不足，面对这一矛盾，可变截面涡轮增压技术（VGT）就应运而生了。

汽车改装之——可变截面涡轮增压技术今天小编在网上看到一句很有道理的话“跑道上的车的状态是很复杂的，只有多调整，体会各种设定下车的姿态和感觉，才能真正明白怎么调车”。

其实改车就如同在跟车对话，当你听得懂它的时候，就能调校出一部好的改装车了。

改车是一个发挥主观能动性的过程，如何更好地提高原车性能，不光是机械系统的问题，也需要我们发挥辩证思维不断的尝试，同样的东西，在不同人手下也是千变万化。

优秀的汽车改装技师，不仅需要过硬的技术，扎实的理论基础，还需要热情、细心、爱心与探索的精神。

今天我们来讲一讲可变截面涡轮技术，我们知道，涡轮大小、涡轮进气量和涡轮迟滞是三个统一的矛盾体。

普通涡轮增压器在全负荷状态下时进气量非常可观，但当发动机转速较低时，就会由于废气驱动力不足而无法达到工作转速，这样造成的结果就是，在低转速时，涡轮增压器并不能发挥作用，这时候涡轮增压发动机的动力表现甚至会小于一台同排量的自然吸气发动机。

对于传统的涡轮增压发动机来说，解决涡轮迟滞现象的一个方法就是使用小尺寸的轻质涡轮。

首先，小涡轮会拥有较小的转动惯量，因此在发动机低转速时，也能驱动涡轮能达到工作转速，从而有效改善涡轮迟滞的现象。

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，即产生排气回压，因此发动机最大功率和最大扭矩会受到一定的影响。

而对于产生回压较小的大涡轮来说，虽然高转速下可以拥有出色增压效果，发动机也会拥有更强的动力表现，但是低速下涡轮更难以被驱动，因此涡轮迟滞也会更明显。

为解决上述矛盾，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，VGT(Variable Geometry Turbocharger）或者叫VNT可变截面涡轮增压技术便应运而生。

在柴油发动机领域，VGT可变截面涡轮增压技术早已得到了很广泛的应用。

由于汽油发动机的排气温度要远远高于柴油发动机，达到1000°C左右（柴油发动机为400°C左右），而VGT 所使用的硬件材质很难承受如此高温的环境，因此这项技术也迟迟未能在汽油机上应用。

可变涡轮截面
可变涡轮截面是指在涡轮增压系统中，通过改变涡轮叶片的角度或形状，以改变涡轮的特性，从而实现对发动机性能的优化。

这种技术可以应用于柴油发动机和汽油发动机。

可变截面涡轮增压技术（VGT）有多种形式，如电子控制调节和可变截面调节。

电子控制调节通过ECU电子控制单元控制涡轮叶片的角度，以适应不同的发动机工况，实现最佳的增压效果。

可变截面调节则通过改变涡轮叶片的形状或角度，改变涡轮的流通面积，从而改变涡轮的增压比。

可变截面涡轮增压技术可以提高发动机的功率、扭矩和燃油经济性，并降低废气排放。

它可以有效地解决涡轮增压系统的迟滞现象，提高发动机的响应速度和平稳性。

因此，可变截面涡轮增压技术已成为现代发动机技术的一个重要发展方向。

[汽车之家拆解] 作为第三次发动机拆解的主角，长城2.0VGT柴油机终于粉墨登场了。

此前我们已经对发动机生产环节进行了参观，而此时就要对这台2.0排量的新柴油机进行正式拆解了，为了大家阅读的方便，我们首先介绍的是柴油机的高压共轨系统与附件部分，而进排气和缸体部分将随后奉上。

●燃油高压共轨直喷系统与汽油机点燃燃料混合气不同，柴油机是通过将进气压缩加温，再与柴油喷雾混合，压燃燃烧的，因此一套行之有效的燃油喷射系统对于柴油机来说非常关键。

由于柴油机的压缩比大（与一般汽油10-11的压缩比相比，GW4D20柴油机的压缩比达到了16.7），汽缸内的压力非常大，要形成均匀的油雾，也就需要很高的喷油压力，而现在主流的柴油机则是电控的高压共轨喷射，通过高压油泵加压，ECU采集传感器信号，控制带电磁阀的喷嘴改变喷油时机和喷油量，实现燃油喷射的精确控制。

『高压共轨系统主要组成部件』GW4D20柴油机目前所用的这套高压共轨燃油喷射系统由德尔福提供，主要由高压油泵、油轨、高压油管、喷油嘴、各种传感器、ECU等组成。

这套高压共轨系统可以提供最高1800bar的喷油压力，这个压力在国内乘用车柴油机中也算较高的（如VM 2.5排量柴油机的喷射压力为1350bar）。

●高压油泵高压油泵的作用是供给柴油机在正常运转时的足够的高压燃油，同时保证柴油机迅速启动所需要的额外供油量和压力要求。

GW4D20柴油机采用的是德尔福提供的高压油泵，该油泵采用将扇叶式输油泵与高压油泵制成一体的形式，双柱塞式设计，整体结构更为紧凑可靠，也能承受更高的工作压力。

油泵采用皮带驱动，最高压力可达1800bar，值得一提的是，这个压力与上下文所提到的喷油系统、油轨、喷油器的最大压力/工作压力并不完全一致，这与喷油系统和发动机的工况有关，多数时刻高压共轨系统并不一定处于满负荷运转，这样能确保对喷油系统进行更精确的控制，实现燃油燃烧的高效率。

『4D20所用高压油泵』『油泵的驱动轴由皮带带动』『油泵的回油接管（上）和进油接管（下）』『油泵上也有多个传感器和电控部件，图中绿色接头为温度传感器』输油泵将经过燃油滤清器过滤之后的燃油泵吸到泵腔内，当供油压力超过安全阀的开启压力（50-150kPa）时，燃油经高压油泵进油阀进入柱塞腔并被压缩，油压的升高一旦达到高压油轨的油压，出油阀被打开，被压缩的燃油就进入了高压循环。

汽车改装之——可变截面涡轮增压技术今天小编在网上看到一句很有道理的话“跑道上的车的状态是很复杂的，只有多调整，体会各种设定下车的姿态和感觉，才能真正明白怎么调车”。

其实改车就如同在跟车对话，当你听得懂它的时候，就能调校出一部好的改装车了。

改车是一个发挥主观能动性的过程，如何更好地提高原车性能，不光是机械系统的问题，也需要我们发挥辩证思维不断的尝试，同样的东西，在不同人手下也是千变万化。

优秀的汽车改装技师，不仅需要过硬的技术，扎实的理论基础，还需要热情、细心、爱心与探索的精神。

今天我们来讲一讲可变截面涡轮技术，我们知道，涡轮大小、涡轮进气量和涡轮迟滞是三个统一的矛盾体。

普通涡轮增压器在全负荷状态下时进气量非常可观，但当发动机转速较低时，就会由于废气驱动力不足而无法达到工作转速，这样造成的结果就是，在低转速时，涡轮增压器并不能发挥作用，这时候涡轮增压发动机的动力表现甚至会小于一台同排量的自然吸气发动机。

对于传统的涡轮增压发动机来说，解决涡轮迟滞现象的一个方法就是使用小尺寸的轻质涡轮。

首先，小涡轮会拥有较小的转动惯量，因此在发动机低转速时，也能驱动涡轮能达到工作转速，从而有效改善涡轮迟滞的现象。

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，即产生排气回压，因此发动机最大功率和最大扭矩会受到一定的影响。

而对于产生回压较小的大涡轮来说，虽然高转速下可以拥有出色增压效果，发动机也会拥有更强的动力表现，但是低速下涡轮更难以被驱动，因此涡轮迟滞也会更明显。

为解决上述矛盾，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，VGT(Variable Geometry Turbocharger）或者叫VNT可变截面涡轮增压技术便应运而生。

在柴油发动机领域，VGT可变截面涡轮增压技术早已得到了很广泛的应用。

由于汽油发动机的排气温度要远远高于柴油发动机，达到1000°C左右（柴油发动机为400°C左右），而VGT 所使用的硬件材质很难承受如此高温的环境，因此这项技术也迟迟未能在汽油机上应用。

可变截面涡轮增压系统VGT简介柴油车技术突围——揭秘VGT技术VGT是英文Variable geometry turbocharger的缩写，中文说法是“可变截面涡轮增压系统”。

这个名称很多人都看到过，但到底这个“可变截面”对于涡轮增压、乃至发动机有何实际意义呢？涡轮迟滞是涡轮增压发动机最需要解决的问题在此之前，我们要简单了解一下涡轮增压发动机的原理和特性。

增压发动机区别于普通自然吸气发动机，它是通过增压器进行强制进气的，这样可以大大提升进入气缸内的空气密度，从而达到小排量大功率的目的。

涡轮增压发动机的增压器由排气能量驱动，很显然这需要一定的排气能量。

当发动机转速较低时，排气能量往往比较小，此时有可能无法驱动增压器。

当增压器不工作时，涡轮增压发动机的动力甚至会小于一台同排量的自然吸气发动机，这就是我们常说的涡轮迟滞。

这是涡轮增压发动机的一大顽疾，几乎所有工程师都在致力于解决这个问题。

涡轮迟滞与增压能量之间的平衡成为一对矛盾体涡轮迟滞与增压涡轮的尺寸有关。

增压涡轮越大，涡轮就越难以被驱动，涡轮迟滞就越明显，反之如果增压涡轮很小，迟滞就会大幅度缓解。

然而与此同时，涡轮尺寸又与增压能量相关，小尺寸的涡轮虽然可以缓解涡轮迟滞，但在需要增压器工作时它能提供的增压值不大，不利于提升发动机的动力。

因此涡轮尺寸、涡轮迟滞与增压值之间存在着一定的平衡关系。

大多数常规发动机都只能采用折中的办法来设计，这样很难做到既彻底避免涡轮迟滞，同时又可以获得较大升功率。

VGT是解决这个矛盾最有效的方案VGT就是起这个作用的。

其奥秘在于它的增压器可以改变截面积，这就相当于改变了增压涡轮的大小。

在转速较低时，增压涡轮会采用较小的截面积，即使转速很低的状态下涡轮也可以顺利启动，大大缓解了涡轮迟滞。

在高转速状态下，增压涡轮会采用较大的截面积，这样可以大幅度提升增压值，从而提升发动机的最大功率和扭矩。

华泰圣达菲2.0L发动机的“升功率”是国内同级别柴油SUV中最高的，它的动力表现已经达到或超过众多2.5升甚至2.8升的柴油SUV，VGT在这里同样功不可没。

科技创业PIONEERING WITH SCIENCE &TECHNOLOGY MONTHLY月刊科技创业月刊2011年第17期2007年奥迪全新Q7正式在国内上市，随即成为国内顶级豪华SUV 的代表车型之一。

2012款新奥迪Q7提供3款发动机选择，其中包括2款汽油发动机和1款柴油发动机。

燃油直喷技术在新奥迪Q7上得到更广泛的应用。

国内上市的新奥迪Q7首次使用奥迪全球领先的TDI 涡轮增压柴油直喷发动机，笔者选取3．0升TDI 发动机为例，详解其最新一代的技术。

新奥迪Q73．0TDI 使用奥迪最新一代TDI 技术：VTG 可变截面涡轮增压技术，其应用明显提升TDI 发动机的性能表现。

据官方发布数据，当发动机运行在4000~4400r ／min 可输出176kw （240马力）最大功率，在2000~2250r ／min 可输出550N ·m 的最大扭矩。

新奥迪Q73．0TDI 由静止加速到100km ／h 仅需8．5s ，百公里综合油耗仅为9．1L 。

1涡轮增压涡轮增压技术是发动机上常见的技术之一，发动机增压就是将进入汽缸的空气预先进行压缩，增压后气体密度增大，使到实际进气量增多，保证缸内燃料得到充分的燃烧。

这样不仅提高发动机的升功率或进行高原补偿，更能降低油耗和排放污染，利于废气中的HC 和CO 在排气管内继续燃烧。

它的原理：涡轮增压器就相当于一个由发动机排出的废气所驱动的空气压缩机。

在做功过程中，大约有33％的能量由冷却系统消耗掉，33％的能量推动曲轴做工，而最后33％会随废气排出大气浪费掉。

以一台功率175kw 的发动机为例，其大概有60kw 的能量会以热能的形式随着废气的排除而浪费掉，而废气本身的动能可能只有十几千瓦，也许大家都觉得的这点废气能量也做不了大事。

但是千万别小看这十几千瓦，日光灯功率也只是10~20W 左右！10几kw 的能量却能把1000支日光灯点亮呢！可想而知，废气中包含的能量可是不可小视的。

涡轮增压器工作原理涡轮增压器是一种常用于内燃机上的装置，通过利用废气能量提高进气压力，从而增加发动机的输出功率。

它是由一个涡轮和一个压气机组成的，涡轮由废气推动，而压气机则将压缩空气送入发动机。

涡轮增压器的工作原理可以分为两个主要步骤：涡轮的运转和压气机的工作。

首先，当发动机运转时，废气通过排气管流出。

这些废气具有高温和高速度，它们被引导到涡轮的进气端。

涡轮由一个轴连接到压气机，废气的高速度使涡轮旋转。

涡轮的旋转产生了机械能，这种机械能被传递给压气机。

压气机是由一系列叶片组成的，当涡轮旋转时，压气机的叶片会被推动，从而产生压缩空气。

这些压缩空气被送入发动机的进气道，增加了进气压力。

通过增加进气压力，涡轮增压器实际上增加了发动机的氧气供应量。

由于氧气是燃烧的关键因素之一，增加氧气供应量可以提高燃烧效率。

这意味着更多的燃料可以燃烧，从而产生更多的能量和功率。

涡轮增压器的优点之一是它可以根据发动机负载的需求进行自动调节。

当发动机负载较低时，涡轮增压器可以减少进气压力，以节省燃油。

而当发动机负载较高时，涡轮增压器可以增加进气压力，以提供更多的动力。

然而，涡轮增压器也存在一些限制和挑战。

由于涡轮增压器需要废气的能量来推动涡轮，因此它在低转速时可能会有一定的滞后。

这被称为涡轮增压器的“涡轮延迟”现象。

为了解决这个问题，一些涡轮增压器配备了可变几何涡轮（VGT）技术，可以根据发动机转速和负载进行调节。

此外，涡轮增压器还需要润滑和冷却系统来确保其正常运转。

涡轮和压气机的高速旋转会产生大量的热量，因此需要通过润滑油和冷却系统来保持其正常工作温度。

总结起来，涡轮增压器通过利用废气能量提高进气压力，从而增加发动机的输出功率。

它的工作原理可以简单概括为废气推动涡轮旋转，涡轮传递机械能给压气机，压气机产生压缩空气送入发动机。

涡轮增压器的优点是能够根据发动机负载自动调节进气压力，提高燃烧效率和动力输出。

然而，它也存在涡轮延迟和润滑冷却等挑战，需要相应的技术来解决。

vgt可变截面涡轮增压器工作原理在汽车的世界里，有一种神奇的小玩意儿叫做可变截面涡轮增压器，听上去有点高大上，其实就是帮你的小车在加速时提供更多动力的东西。

想象一下，平时你在路上开车，踩油门的时候，车子乖乖地跟着你的脚步走，但如果需要快速超车，这时涡轮增压器就像一位超级英雄，随时待命，瞬间给你带来强劲的动力，让你飙起来的感觉真是爽到爆。

这个增压器就像一个调皮的孩子，随时根据需要变换自己的“形态”。

简单来说，它的工作原理就像变魔术一样，涡轮的截面可以根据发动机的转速和负载来调整。

低速的时候，涡轮的截面小，增加进气压力，让车子能够轻松起步。

到高速时，截面增大，让更多空气流进发动机，动力直接翻倍！是不是听起来很酷？就好比你在不同场合下换衣服，走到哪儿都能打扮得体。

涡轮增压器的运行也不是随便的，它和发动机之间有着密切的合作关系。

发动机一旦转速上升，涡轮增压器就会迅速反应，像是听到了号令的士兵，立刻开始工作。

你可想而知，像这样的技术含量有多高。

为了让涡轮转得更快，排气气体就像个加速器，推动着它飞速转动，形成强大的吸气效果。

这样的配合简直默契得不能再默契，开起来就像在跳舞，既轻松又流畅。

说到涡轮增压器，肯定不能不提它的“情绪管理”。

对，你没听错，涡轮也有情绪！当车速较慢时，涡轮增压器可能会感到“焦虑”，它得拼命压缩空气来提升效率，生怕你开慢了没劲。

但只要一加速，涡轮立刻兴奋起来，冲向你想要的速度，简直是精神焕发，令人振奋。

车子瞬间变得灵活，像是小豹子一样在马路上飞奔，耳边呼呼作响，让你不禁大喊一声：“太刺激了！”不过，涡轮增压器也不是一帆风顺的，有时候它也会遇到麻烦。

比如说，过热、过度使用，或者缺乏润滑油，这些都是涡轮增压器的“老毛病”。

就像人一样，累了就得休息，保养是非常重要的。

很多车主在享受涡轮带来的快感时，往往忽视了它的护理，结果造成了不必要的损伤。

你想想，如果你对你的车子不尽心，那它也很可能给你带来意想不到的“惊喜”。

可变截面涡轮叶片的工作原理今天咱们来聊聊可变截面涡轮叶片这个超酷的东西。

你知道汽车或者一些发动机里有个涡轮增压器吧？这涡轮增压器里的可变截面涡轮叶片就像是一个超级聪明的小助手呢。

咱先从涡轮增压器的基本工作说起哈。

涡轮增压器就是想办法让发动机进气更多，这样燃烧就更猛，发动机也就更有劲儿。

普通的涡轮增压器呢，它的涡轮叶片是固定的。

就好像是一个人只能用一种姿势干活儿，有时候就不是那么灵活。

可变截面涡轮叶片就不一样啦。

它就像一个会变身的小超人。

当发动机在低转速的时候，这时候进气量不需要太大。

可变截面涡轮叶片就会把自己的通道变得窄窄的。

你可以想象成它把进气的小嘴巴给缩小了。

这样呢，废气经过涡轮叶片的时候，流速就会变得特别快。

就好比你用手捏着水管口，水就会喷得更远一样的道理。

这个时候，涡轮就能够比较轻松地被废气推动起来，开始快速转动啦，然后就能给发动机提供足够的增压压力，让发动机在低转速的时候也不会觉得没力气。

那当发动机转速升高了呢？这时候需要更多的空气啦。

可变截面涡轮叶片就开始放大招了，它会把自己的通道变得宽宽的。

就像把小嘴巴变成了大嘴巴，这样就能让更多的废气通过。

更多的废气通过就意味着能给涡轮提供更大的动力，涡轮就能转得更快，然后给发动机提供超级大量的新鲜空气。

这时候发动机就像打了鸡血一样，动力嗷嗷地往上窜。

你看，这可变截面涡轮叶片是不是很机灵呀？它就像是根据发动机的心情在随时调整自己的工作状态呢。

再从涡轮叶片的结构上来说说吧。

它的结构设计得特别巧妙。

那些可以改变截面的部分就像是一些小关节一样，可以灵活地移动。

这背后可是有很精密的控制系统的哦。

这个控制系统就像是叶片的大脑，时刻监测着发动机的各种状态，像是转速啦、进气压力啦之类的。

一旦发现发动机的状态有变化，就会立刻指挥可变截面涡轮叶片做出调整。

比如说，你在马路上开车，刚刚起步的时候，发动机转速低，可变截面涡轮叶片就把自己调整到适合低转速的状态，让你能平稳地起步。

VGT 可变几何尺寸涡轮在这里，我们又得提到A/R比值。

这比值的概念专题前面已经说明，这里就不再钻研太多。

只要明白A/R比值是决定了涡轮特性这个道理就好。

A/R值越小，表示废气入口相对小，而涡轮叶片的起动惯性低，流速相对高，发动机低转反应比较好，涡轮迟滞效应不明显。

但是发动机高转时小涡轮又会显得力不从心，对于大排量的发动机来说，又会出现进气“吃不饱”的情况。

然而，A/R值越大，表示入口面积较大，涡轮叶片惯性大，低转反应比较迟钝，涡轮延迟变得很厉害，要等发动机转速被提升到较高时，涡轮才有迅猛的表现。

所以我们常见的发动机A/R比值在0.18-0.75之间。

随着涡轮增压技术的发展，人们总是想“鱼和熊掌兼得”。

有没有什么办法能让一颗涡轮拥有多种A/B比值的特性呢？专精于涡轮增压技术的工程师们用VGT技术回答了这一难题。

VGT(Variable geometry turbochargers) 即可变几何尺寸涡轮，通过改变涡轮进气端的叶片几何形状达到改变A/R值的一种涡轮增压技术。

这样的技术最先是应用在柴油引擎上，而应用在转速更高的汽油引擎上并不多见。

最先使用这一技术的是克莱斯勒1989款Shelby CSX-VNT。

它使用了一颗来自Garett的VNT-25可变喷嘴涡轮，2.2L的直列4缸引擎可以发出175ps功率，最大扭矩达到278N?m，以当时的眼光看来已经属于辛辣车种。

不过它只生产了仅仅两台原型车和498台商品车，只让少数人领略了VGT增压技术的风采。

把VGT技术发扬光大的还是来自斯图加特的速度机器。

2006年，代号997的新一代Porsche 911 Turbo带着傲人性能面世。

3.6升的水平对置6缸增压引擎可以产生令人眩晕的480ps，让最高车速达到311km/h。

扭矩更是达到狂暴的620N?m（通过选装Sport Chrono Package运动包可以达到680N?m ！轮胎要倒霉了！）。

这样的扭矩能干掉扭矩“仅有” 465N?m的老冤家—法拉利F430。

VTG/TSI/TwinTurbo三大涡轮技术分析早在1905年，AlffredBuchi博士申请了第一款涡轮增压器的专利——动力驱动的轴向增压器。

这就是现今汽车上大行其道的涡轮增压器技术的始祖。

1977年北欧瑞典的Saab 萨博公司在其生产的萨博99汽车上使用了涡轮增压技术，标志着涡轮增压技术真正走向成熟。

涡轮增压技术的商用，标志着汽车工业走向一个新的时代。

也改写了汽车业“排量决定功率”的传统认识。

简单说来，涡轮增压技术通过向汽缸中“灌”进更多的空气，让更多的汽油能够燃烧从而产生更大的功率。

实现了小排量发动机产生大功率的效果。

由于发动机的排量减少了，发动机的质量也相应减小，虽然每次发动机点火烧掉的汽油多了，但是由于整车质量的减少也进一步减少了油耗。

随着流体力学以及计算机模拟技术的发展，缸内直喷、分层喷注、稀薄燃烧等技术的逐渐成熟。

这也使得涡轮增压发动机逐渐显现出其体积小、重量轻、功率大、油耗低的优势。

传统涡轮的性能弱点：传统废弃涡轮增压器并不是完美的。

在使用的过程中会出现很多不尽人意的地方：1.涡轮具有质量，因此涡轮的惯性制约了涡轮在低转速的性能。

这也是人们熟知的“涡轮延迟”（“turbolag”）.2.当发动机运行在极高转速，涡轮进气端进气量跟不上而导致进气侧涡轮进口处产生因气流分离形成的震动。

我们把这种剧烈的震荡叫做“涡轮喘震”。

以上是传统涡轮两个最大的技术难题。

随着涡轮技术开发的深入，各大汽车生产商都针对涡轮的固有弱点提出了自己的解决方案。

本文为大家介绍比较典型的3种涡轮增压改进技术——保时捷的VTG（VariableTurbineGeometry，即可变涡轮叶片）、宝马的TwinTurbo(双涡轮)、大众的TSI(TwinchargerFuelStratifiedInjection，涡轮增压、机械增压和燃油分层喷注)。

注解：1.国内和国外的TSI发动机虽然都用“TSI”标注，但是它们本质上有很大的区别。