无涡轮迟滞现象 变截面涡轮增压待推广

【卡车之家 原创】现在人们对于汽车发动机的要求也越来越苛刻，不仅要拥有随叫随到强劲的动力，还必须拥有较好的经济性和极高的效率。想要满足这些条件，普通的废气涡轮增压已显得力不从心。

不过随着技术的发展，新的增压技术也应运而生，那就是“VGT可变截面涡轮增压技术”。那么这种增压技术和普通的增压技术相比又有什么样的优点？下面我们就一起来了解一下。

●  废气涡轮增压 目前应用最广

废气涡轮增压是目前最常见的一种增压型式，其原理是用利用发动机高温高速尾气作为动能，推动废气涡轮，同时带动同轴的进气涡轮将空气压缩，强制吹入发动机气缸。从而提高发动机的功率和扭矩，让车子更有劲。一台发动机装上涡轮增压器后，其最大功率与未装增压器的时候相比可以增加30%甚至更高。这样也就意味着同样一台的发动机在经过增压之后能够输出更大的功率。

●  废气增压存在缺陷 涡轮迟滞现象严重

但是普通的涡轮增压器却存在着一些问题，比较突出的就是涡轮迟滞现象。增压发动机在低转速时，由于产生的废气量低，较低的废气流速所产生的动能不足以带动涡轮的运转。所以，需要等到发动机转速提高之后，废气动力较大时，涡轮才能启动。这个时间差就是涡轮迟滞,涡轮迟滞越大，表示该发动机的发力所需转速就越高，可利用的发动机转速也越少。在发动机排量不变的情况下，增压器直径越大，涡轮迟滞现象就越严重。

●  小直径涡轮 解决低速涡轮迟滞却导致高速动力损失严重

涡轮迟滞带给驾驶人的感受就是，轻踩油门车子没力，稍微增加踩油门的力度，发动机动力就像洪水猛兽一样喷薄而出，发动机动力输出极不线性，突兀感强烈，驾乘感受十分不佳。

为了解决涡轮迟滞现象，众多厂家普遍采用小直径涡轮增压加高进气压力来降低涡轮迟滞。因为小直径增压器的叶轮非常小，不用太多的废气就能推动，加之较高的进气压力小直径涡轮增压发动机能在发动机转速的中低段获得非常不错的动力感受，同时涡轮迟滞现象明显减轻。

但是在装配了小直径涡轮增压器缓解了涡轮迟滞现象之后，却又牵出另外一个问题，那就是发动机排气阻力增大。众所周知废气涡轮增压是安装在发动机排气歧管附近的，距离发动机非常近，因为距离排气歧管越近废气流速就越高，能够更快的推动涡轮产生动力。较小的涡轮直径和离排气歧管较近的安装距离，产生了非常大的排气阻力致使发动机排气不畅，接下来的进气环节也就没法向发动机提供更多的空气，导致发动机在中高转速下动力下降非常严重。

●  VGT可技术应运而生 可兼顾发动机各转速段动力输出

随着技术手段的不断提高，“VGT可变截面涡轮增压技术”应运而生，可变截面涡轮增压器系统的心脏是可调涡流截面的导流叶片。这些导流叶片可在低转速、低排气量的工况下关闭，从而增大发动机的进气压力。与传统涡轮增压器相比，这极大地改善了低转速时的响应时间和加速能力。采用可变涡轮截面技术的柴油发动机在所有转速范围内的效率均明显高于目前采用的标准放气阀式的涡轮增压器。相应地，在各个转速范围内的节油性能也更上一层楼。

●  VGT可变截面涡轮增压技术 关键在可变

VGT可变截面涡轮增压技术能有这样的效果。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，（相当于小直径涡轮增压）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，（相当于大直径涡轮增压）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。所以VGT能够使发动机在低转速和高转速的情况下都有着非常平顺的动力输出。

●  VGT技术可使发动机动力输出平顺 涡轮迟滞现象基本消失

 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，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。 低油耗  普通涡轮增压发动机在低速状态下由于没有涡轮增压器介入，此时的混合气浓度并不能满足发动机的要求，燃烧效率低。有了VGT以后，发动机无论高低转速都在最佳工况下运行，从而大幅度降低油耗，特别是在城市道路状况下使用的油耗。

燃烧效率高不仅可以降低油耗，而且可以大大缓解柴油发动机因工作粗暴产生的噪音。出色的高速动力  这一点前面的原理已经提到。由于在高速状态下增压器面积会加大，从而可以提供足够的增压值，有利于高速动力的发挥，这种特性直接体现为感受就是后劲足。

●  编后语

目前可变截面涡轮增压技术在欧洲已经普及应用十分广泛，且技术十分成熟。但国内仍处于推广阶段，轻卡产品中也只有江铃凯悦800采用了此项技术。柴油机较低的排气温度非常适合VGT的应用，可以说VGT可变截面涡轮增压技术就是为柴油机量身定做的。带有相信不用太久这项技术就能在国产卡车上大范围应用。（文/杨志华）