VGT&VNT
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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。
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。
可变涡轮几何叶片
可变涡轮几何叶片(Variable Geometry Turbocharger,简称VGT)是一种在发动机中使用的可变涡轮增压器,它可以根据发动机负荷情况自动调整叶片的角度,以控制增压器产生的压力和流量。
VGT叶片的设计与传统涡轮增压器不同,它有多个可移动的叶片,叶片旋转时可以改变进出口处的流道形状和大小,从而实现不同程度的增压效果。
当发动机负荷较大时,VGT叶片会自动打开,增加出气量,从而提高发动机功率;当负荷较小时,VGT叶片则自动关闭,减少出气量,实现节能减排的效果。
VGT技术可以提高发动机的动力性能和经济性,减少尾气排放,目前已经广泛应用于柴油发动机和汽油发动机中。
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”。
VGTVGT是深圳市威固特洗净设备有限公司的品牌商标。
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铁路:株洲车辆段,广梅汕,苏家屯车辆段,三棵树车辆段等;手机行业:贝尔罗斯、NOKIN、三星等;陶瓷插芯:晨信、华立恒、太辰等;光学镀膜:欧菲光、同德光学、天瞳光学等;成品眼镜:星辉、美光眼镜等;电脑磁盘:光宝、福群等;动车组:广州动车基地;激光行业:北方激光集团,211所,298厂。
增压发动机类型一:TSI大众的TSI在国内外有着不一样的意思,国外的意思是Twincharger Stratified ion,指双增压(涡轮和机械增压)分层喷射技术。
而国内的意思,T代表涡轮增压,Si代表燃油直喷,而不是T与FSI的简称,并没有燃油分层喷射技术,因为国内燃油质量一般,达不到分层喷射的要求。
在国内,我们经常会看到不同的TSI标志。
有全红的、有就“SI”是红的、还有只有“I”是红的。
但大家别误会他们技术不一样,这只是为了区分不同的排量而已。
例如:2.0排量和1.8排量为“SI”是红色的,而2.0TSI车型中的高配车型或者高端车型则使用全红的标识,那么1.4排量的当然只能是只有“I”是红色的了。
类型二:TFSITFSI发动机也是涡轮燃油直喷发动机它可以说是FSI发动机和涡轮增压器的结合。
即涡轮增压(Turbocharger)+FSI。
它的T和TSI中的T一样,表示采用涡轮增压技术,后面的FSI即燃油分层喷射发动机(Fuel Stratified ion),S表示“分层次的”。
TFSI发动机既分层喷射,又有涡轮增压,是TSI发动机的升级版。
类型三:TDITDI是英文Turbo Direct ion的缩写,意为涡轮增压直接喷射柴油发动机。
为了解决SDI(自然吸气式柴油发动机)的先天不足,人们在柴油机上加装了涡轮增压装置,使得进气压力大大增加,压缩比一般都到10以上,这样就可以在转速很低的情况下达到很大的扭矩,而且由于燃烧更加充分,排放物中的有害颗粒含量也大大降低。
TDI技术使燃油经由一个高压喷射器直接喷射入气缸,因为活塞顶地造型是一个凹陷式的碗状设计,燃油会在气缸内形成一股螺旋状的混合气。
自然吸气发动机类型一:CGI/CDI发动机CGI技术是一种奔驰公司开发的缸内直喷技术。
供油动作已完全独立于进门与活塞系统之外,ECU也因而拥有更多的主导权。
超乎传统喷射理论的稀薄燃烧与更多元的混合比便得以实现。
在VMware ESX / ESXi中使用虚拟LAN(VLAN)时,通常是指VLAN Trunk的使用,使用的VLAN配置还有其他三种类型: Virtual Switch Tagging(虚拟交换机标记,缩写VST )、External Switch Tagging(外部交换机标记,缩写EST)和Virtual Guest Tagging(虚拟guest标记,简称VGT)。
Virtual Switch Tagging(VST)VST采用802.1q VLAN Trunk和标记通信。
物理交换机对待ESX/ESXiServer 和其他交换机一样,在通信跨Trunk传输到ESX/ESXiServer的NIC的过程中,会使用适当的VLAN标记对通信进行标记。
ESX/ESXi Server然后使用VLAN标记,将通信引导到适当的端口组。
为了使用这种配置,物理交换机端口必须作为VLAN Trunk进行配置,ESXServer需要将一个端口组采用一个VLAN ID进行定义。
External Switch Tagging(EST)在EST中,物理交换机的配置是为每个端口的单个VLAN传递未做标记的通信。
对思科IOS系统来说,这意味着物理交换机端口将配置为某一具体VLAN的访问端口,类似于:interfaceGigabitEthernet0/23switchportmode access 200如果多数的物理交换机端口都是按照这样配置的,这是一种可以在许多组织广泛看到的十分典型的交换机配置。
在这种模式下,ESX/ESXi Server为每一个VLAN分配一个不同的vSwitch,每一个vSwitch具有自己的、连接到物理NIC (pNIC)的独立uplink。
端口组仍然可以用于控制通信量调整功能和安全策略,但是它们将不会影响VLAN的操作。
Virtual Guest Tagging(VGT)VGT是一种专业化的实施配置,它将VLAN标记一直传递到虚拟机(VM),然后子操作系统将处理VLAN标记。
可控硅参数符号意义可控硅(Silicon Controlled Rectifier,SCR)是一种典型的半导体器件,在电力电子领域广泛应用。
它是一种电流控制型的电子开关,可以实现电路的开关控制,广泛应用于电能控制、电流调节、频率变换和电力转换等方面。
在可控硅的参数中,有一些重要的符号和意义,下面将详细解释。
1. IGT:触发电流(Gate Trigger Current)IGT是指在开关偏置电压条件下,从控制极(Gate)流入可控硅的电流。
当IGT达到一定值时,可控硅进入导通状态。
IGT的大小与可控硅的导通灵敏度和触发电路设计有关。
IGT越小,可控硅的触发能力越强。
2. VGT:触发电压(Gate Trigger Voltage)VGT是指正常导通状态下,为使可控硅在控制极(Gate)上具有触发能力所需的电压。
当VGT达到一定值时,可控硅开始导通,只有当控制极的电压达到或超过这个值时,可控硅才能被触发。
3. IH:保持电流(Holding Current)IH是可控硅在导通状态下能够维持稳定导通所需的最小电流。
当电路中的电流小于IH时,可控硅将进入关断状态。
4. VDRM:最大反向电压(Maximum Repetitive Peak Reverse Voltage)VDRM是可控硅在关断状态下的最大允许电压。
当电路的反向电压超过VDRM时,可控硅将出现击穿现象,导致不可逆损坏。
5. IT(RMS):有效值电流(RMS On-State Current)IT(RMS)是指可控硅在导通状态下所能承受的最大有效值电流。
超过这个值,可控硅将无法承受,可能引起过热和损坏。
6. VTM:最大导通压降(Maximum On-State Voltage Drop)VTM是可控硅在导通状态下的最大导通电压降。
这个电压降是导通状态下硅芯片内部电导引起的,电流大时电压降也相应增大。
7. dV/dt:最大耐受斜率(Maximum Allowable Rate of Rise of Off-State Voltage)dV/dt是可控硅在关断状态下能够承受的最大耐受斜率。
VGT技术三大效能:动力平顺、节油、降噪
当以大扭矩著称的柴油机遇上以“功率倍增器”著称的T技术会怎样?
那就让我们看一看搭载了涡轮增压技术的新一代柴油机的表现吧!
增压技术成就柴油机巅峰动力
数据显示,一台不加装涡轮增压器的2.0L柴油发动机功率只能达到60~70KW,而搭载了涡轮增压器后功率一般能达到90KW以上,我国最先进的新一代柴油发动机—欧意德发动机,其2.0L排量则可以达到110KW,和许多先进的汽油机已经不相上下,扭矩更达到惊人的310NM,比普通汽油机高出50%。
动力突变,不仅改变了传统柴油机功率低的劣势,而且将大扭矩的特点发挥的淋漓尽致,用一句话概括就是将新一代柴油机真正打造成了王牌动力。
其实涡轮增压技术早在一百多年前就已诞生于世。
世界上第一台废气驱动的增压器问世于1912年,而涡轮增压器的规模化生产出现在二战时期,由
美国首先将其运用在军用飞机上。
后来,瑞典的Saab萨博公司首先把涡轮增压器应用到汽车产品上,1977年问世的Saab萨博99汽车,使汽车发动机在应用涡轮增压技术上,真正开始走向成熟,它的到来同时宣告了汽车产业一个新时代的诞生,改写了排量大小决定功率的传统概念。
VGT解决涡轮迟滞问题法宝
涡轮增压提升功率的原理就在于,通过涡轮增压器进行强制进气,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。
但是由于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。
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 geometry turbocharger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。
VGT所带来的实际效果平顺由于没有涡轮迟滞,带VGT的车型在整个加速段没有动力陡增的时候,因此动力输出平顺,这对于舒适性和安全性都是极其重要的。
我们在驾驶华泰圣达菲2.0L时,低速扭矩依然充沛,很难体会到增压器是何时介入的,整个驾驶过程如同自然吸气发动机一样,这就是VGT起作用的结果。
江铃汽车股份有限公司整车性能及测试部标定科VGT增压器标定流程本流程仅供通用性的参考和指导。
江铃汽车股份有限公司整车性能及测试部标定科目录1 试验目的 (3)2 试验地点 (3)3 试验准备 (3)4 试验设备 (3)5 试验方法 (3)6 标定内容 (3)7 评估细则 (4)附录试验要求标定记录过程1 试验目的增压器标定是为满足性能需要及硬件保护,整车获得良好的动力性和驾驶性,作为项目签发依据。
2 试验地点吐鲁番-格尔木路线(目的地1)敦煌 : 海拔1100米阿克塞:海拔2000米格尔木:海拔2800-4800米。
海南-云南香格里拉路线(目的地2)昆明:海拔1800米丽江:海拔2400米香格里拉: 海拔3200-3800米3 试验准备1、标定备件准备.2、对车辆检查保养。
3、安装必要的传感器:测量沃前排气温度、压气机出口温度、增压器转速、增压压力、进气温度等。
4 试验设备1. 开发型ECU及笔记本电脑2. 常用检测工具携带,如万用表、温度压力计 .3.标定设备工具。
5 试验方法a、工况要求:稳态额定功率点;各档位瞬态加速全速全负荷。
b、监测参数:沃前温度、压气机出口温度、增压器转速、冷却液出口温度。
c、调整标定:确保不超硬件要求边界。
6 VGT增压器高温、高原保护目标1、防止增压器转速超速2、防止增压器沃前温度超限3、防止压气机出口温度超限4、防止增压器喘振5、计算膨胀比7 增压器高原控制策略通过海拔高度点(1100m,2000m,2800m,3700m,4100m,4700m)的拖车实验,对增压压力设定值进行高原修正,确保增压效果的同时,保证增压器工作在安全限值以内.8 标定内容1、主喷射时刻, Start of Injection of MainInjCrv_phiMI1Bas3EOM0_MAP;InjCrv_phiMI1Bas2EOM0_MAP;InjCrv_phiMI1Bas1EOM0_MAP;InjCrv_phiMI1ETSCor*EOM0_MAP;InjCrv_phiMI1ATSCor*EOM0_MAP;InjCrv_facMI1ETSSOECor*EOM0_MAP;InjCrv_facMI1ATSSOECor*EOM0_MAP;2、扭矩油量及系数限制 limitation of Torque &Coefficient( 高温环境)EngPrt_trqOvhtPrvNRng_MAP;EngPrt_facOvhtPrvCT_CUR3、增压器高原油量限制 limitation of Fuel Consumption of TurbochargeEngPrt_qTrbPrtLim;4、增压压力设定修正 Correction of BoostPCR_pDesBasHiAltdEOM0_MAPPCR_facEnvPresDesCorEOM0_CUR5、增压器预控制高原修正 Correction of Pre-control at altitudePCR_rCtlBasHiAltdEOM0_MAPPCR_facEnvPresCtlCorEOM0_CUR6、增压器预控制 Correction of Pre-control at altitudeTrbCh_PwmOut.rMax_C\ TrbCh_PwmOut.rMin_CTrbCh_rPs PCR_pDesVal7、瞬态响应PCR_facP_MAP;PCR_facI_MAP;PCR_facD_MAP;7 评估细则1、高温试验中监测涡前温度、压气机出口温度、增压器转速不超硬件要求,对增压器各海拔高度油量保护,目的:增压器涡轮、压气机高温保护。
文章要点:VGT涡轮增压器同时具有大涡轮和小涡轮的特点,能够提供更宽广的扭矩平台VGT涡轮的叶片大小并不可变,但是涡轮特性可变随着技术的发展,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,在1750rpm时就能够输出220Nm的最大扭矩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。
晶闸管参数名词解释1. 反向重复峰值电压(VRRM):反向阻断晶闸管两端出现的重复最大瞬时值反向电压,包括所有的重复瞬态电压,但不包括所有的不重复瞬态电压。
注:反向重复峰值电压(VRRM)是可重复的,值大于工作峰值电压的最大值电压,如每个周期开关引起的毛疵电压。
2. 反向不重复峰值电压(VRSM):反向阻断晶闸管两端出现的任何不重复最大瞬时值瞬态反向电压。
1)测试目的:在规定条件下,检验晶闸管的反向不重复峰值电压额定值。
2)测试条件:a)结温:25℃和125℃;b)门极断路;c)脉冲电压波形:底宽近似10mS 的正弦半波;d)脉冲重复频率:单次脉冲;e)脉冲次数:按有关产品标准规定;f)测试电压:反向不重复峰值电压注:反向不重复峰值电压(VRSM)是外部因素偶然引起的,值一般大于重复峰值电压的最大值电压。
通常标准规定VRSM =1.11VRRM。
应用设计应考虑一切偶然因素引起的过电压都不得超过不重复峰值电压。
3. 通态方均根电流(IT(RMS)):通态电流在一个周期内的方均根值。
4. 通态平均电流(IT(AV)):通态电流在一个周期内的平均值。
5. 浪涌电流(ITSM):一种由于电路异常情况(如故障)引起的,并使结温超过额定结温的不重复性最大通态过载电流。
1)测试目的:在规定条件下,检验晶闸管的通态(不重复)浪涌电流额定值。
2)测试条件:a)浪涌前结温:125℃;b)反半周电压:80%反向重复峰值电压;d)每次浪涌的周波数:一个周波,其导通角应在160度至180度之间6. 通态电流临界上升率(di/dt):在规定条件下,晶闸管能承受而无有害影响的最大通态电流上升率。
1)测试目的:在规定条件下,检验晶闸管的通态电流临界上升率额定值。
2)测试条件:a)加通态电流前结温:125℃;b)门极触发条件:IGM =3~5IGT;c)开通前断态电压VDM=2/3VDRM ;d)开通后通态电流峰值:2 IT(AV)~3IT(AV);e)t1≥1us;f)重复频率:50HZ;g)通态电流持续时间:5s。
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。
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。
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。
『保时捷已将可变截面涡轮技术应用在汽油发动机上』
为解决这个矛盾,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。
近年来,博格华纳与保时捷联手克服了这个难题,使用了耐高温的航空材料技术,从而成功开发出了首款搭载可变截面涡轮增压器的汽油发动机,保时捷则将这项技术称为VTG(Variable Turbine Geometry)可变涡轮叶片技术。
使用了两个VTG可变截面涡轮增压器的保时捷911 Turbo,在仅使用了3.8L的排量的条件下,就压榨出了
368kw/6000rpm的最大功率和650Nm/1950-5000rpm的最大扭矩。
还能在超增压模式下,将功率提升到390kw,最大扭矩提升到惊人的700Nm,而此时的升功率也达到了骇人的102.6kw/L。
最难能可贵的是,这台发动机在VTG技术的帮助下,从1950-5000rpm范围内都可以维持650Nm的最大扭矩输出,在低转速下基本察觉不到涡轮迟滞情况。
从原理上看,柴油机的VGT技术和保时捷的VTG并没有本质的区别,基本的原理和结构都是相似的。
下面,我们就通过保时捷的VTG技术来了解一下可变截面涡轮增压器的工作原理。
『图中涡轮外围的红色叶片就是导流叶片』
VGT技术的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,导流叶片的相对位置是固定的,但是叶片角度可以调整,在系统工作时,废气会顺着导流叶片送至涡轮叶片上,通过调整叶片角度,控制流过涡轮叶片的气体的流量和流速,从而控制涡轮的转速。
当发动机低转速排气压力较低的时候,导流叶片打开的角度较小。
『一般的涡轮并没有导流叶片的结构』
根据流体力学原理,此时导入涡轮处的空气流速就会加快,增大涡轮处的压强,从而可以更容易推动涡轮转动,从而有效减轻涡轮迟滞的现象,也改善了发动机低转速时的响应时间和加速能力。
而在随着转速的提升和排气压力的增加,叶片也逐渐增大打开的角度,在全负荷状态下,叶片则保持全开的状态,减小了排气背压,从而达到一般大涡轮的增压效果。
此外,由于改变叶片角度能够对涡轮的转速进行有效控制,这也就实现对涡轮的过载保护,因此使用了VGT技术的涡轮增压器都不需要设置排气泄压阀。
需要指出的是,VGT可变截面涡轮增压器只能通过改变排气入口的横切面积改变涡轮的特性,但是涡轮的尺寸大小并不会发生变化。
如果从涡轮A/R值去理解的话,可变截面涡轮的原理会更加直观。
『也有的厂商将这项技术成为VNT,比如沃尔沃和奥迪,它们在本质上是一样的』
A/R值是涡轮增压器的一项重要指标,用以表达涡轮的特性,在改装市场的涡轮增压器销售册上也常有标明。
A表示Aera区域,指的是涡轮排气侧入口处最窄的横切面积(也就是可变截面涡轮技术中的“截面”),R(Radius)则是代表半径意思,指的是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,而两者的比例就是A/R值。
相对而言,压气端叶轮受A/R值的影响并不大,不过A/R值却对排气端涡轮有着十分重要的意义。
导流叶片的开度能够影响导向涡轮叶片的气流速度,低转速时开度小(如上左图),提高空气流速,高转速时开度大(如
上右图),减小排气负压
当A/R值越小时,表示废气通过涡轮的流速较高,这种特性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。
反之,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,不过在高转速时,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。
而VGT技术所实现的截面可变就是指改变A值。
当叶片角度较小时,排气入口的横切面积便会相应减小,因此A值
会随之变化,从而拥有小涡轮响应快的特点。
而当叶片角度增大时,A值随之增大,这时A/R值增大,从而在高转速下获得更强的动力输出。
总而言之,透过变更叶片的角度,VTG系统可随时改变排气涡轮的A/R值,从而兼顾大/小涡轮的优势特性。
总结:
尽管结构和原理都很简单,但VGT可变截面涡轮技术对于增压效果的提升非常显著,在目前主流的涡轮增压柴油发动机上,这项技术已经得到了非常普遍的应用。
不过,由于硬件材质的限制,这项技术在排气温度较高的汽油发动机上才刚刚起步,保时捷和博格华纳的合作可以说开创了先河。
不过,随着材料科技的进步,这项技术在未来的汽油发动机上必将会得到更广泛的应用。
为解决这个矛盾,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。
近年来,博格华纳与保时捷联手克服了这个难题,使用了耐高温的航空材料技术,从而成功开发出了首款搭载可变截面涡轮增压器的汽油发动机,保时捷则将这项技术称为VTG(Variable Turbine Geometry)可变涡轮叶片技术。
使用了两个VTG可变截面涡轮增压器的保时捷911 Turbo,在仅使用了3.8L的排量的条件下,就压榨出了
368kw/6000rpm的最大功率和650Nm/1950-5000rpm的最大扭矩。
还能在超增压模式下,将功率提升到390kw,最大扭矩提升到惊人的700Nm,而此时的升功率也达到了骇人的102.6kw/L。
最难能可贵的是,这台发动机在VTG技术的帮助下,从1950-5000rpm范围内都可以维持650Nm的最大扭矩输出,在低转速下基本察觉不到涡轮迟滞情况。