总而言之,一款合格的产品,流道设计和涡轮转子是其核心技术,工程师要考虑到各种元件设计的合理性,就拿涡轮的构造特性来说,设计涡轮通流部分的几何尺寸,各通流元件的进出口气体参数,涡轮效率及其输出的功率,这些参数都是在最小的损失和保证所需要的涡轮功的条件下确定的,以此保证其可靠性及各种工况的稳定性。
这里要注意的是:不管增压器本身有多好,如果不能装配在与之相匹配的发动机上,作用也是大打折扣的,设计师也总是试图计算出良好的AMP匹配图,一个涡轮的功率是与发动机的排气温度和压力有直接关系的,其是否匹配良好还要考虑到涡轮流通量的选择是否合适。还要观察其耗气特性等各种数据,使最大限度的优势发挥出来。
问:那是不是只有匹配合理了,增压器的质量就没那么重要了。
答:并不是这样。
我们要搞清楚的一个基本逻辑关系是,拥有良好匹配性能的前提条件是要有一个好的增压器,只有各方面结构设计合理的增压器,才能更好的去匹配内燃机,才可以满足与之相匹配的发动机所需的增压压力和空气流量,使其保持不超速、不高温、不飞车的稳定工况,同时,没有喘振、冒烟、堵塞等现象,也是一款合格增压器的基本要求。
以旁通式废气涡轮增压器为例,它的基本部件有进排气涡轮腔,进排气叶轮、转子及其相关的各种轴承,旁通阀等等。这种增压器会在高速工况时,利用放气阀,排掉一部份废气,这是由于巨大的增压压力将旁通阀的弹簧撑开,放出可能会使增压力度超高的气体。但这种设计会使发动机高功率时的经济性变差,也就是油耗增高,这种增压器常装配在国二排放的发动机上。
废气涡轮增压器的发展趋势随着排放升级和发动机的各方面质量提高,这种具有缺陷的产品当然是退出市场了。很明显,由于车用发动机向高性能,小尺寸,轻量化,结构更加紧凑,更高效节能是要求日益严格的当下主要的发展方向。工程师也没闲着,他们通过计算各种数据、气流数据,修改气道尺寸,调整叶片大小角度等等方式,以求达到近乎完美的数据及实际使用情况。
工程师们发现传统的涡轮增压器,在某些复杂工况时并不能有良好表现,但是可变截面涡轮增压器的出现,解决了诸多问题。
它可以在不同工况条件下通过改变流通截面来完成与发动机的最佳匹配,有效的解决了发动机在低转速的时候发动机排气量不足导致的涡轮迟滞现象,它通过改变导流叶片的角度,从而使发动机在低转速时会采用较小的扇叶截面积,即使转速很低涡轮也可以顺畅地转动。