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汽車檢修實務報告 渦輪增壓引擎 班級:車輛三乙 姓名:黃浚傑 學號:49615100 前言 為了在發動機高輸出功率、低尾氣排放和燃油經 濟之間尋找到平衡點，各大廠商頻頻使用渦輪增壓 係統。渦輪增壓的主要作用就是提高發動機進氣量， 從而提高發動機的功率和扭矩，讓車子更有勁。這 樣也就意味著同樣一臺的發動機在經過增壓之後能 夠產生更大的功率。如今之汽車市場，多家車企都 有各自的一套渦輪增壓係統，可謂一直上演著“T” 字之爭，下面我們就針對多家車企渦輪增壓引擎的 特點及優勢來為大家逐一解析。 我們知道，只有燃油充分燃燒，才能令每滴燃油所儲存的能量最大化地發 揮作用，使發動機在消耗更少燃料的情況下，產生更低排放，輸出更強勁的動 力。渦輪增壓技術就是來提高發動機效率。不僅為車輛提供出眾的動力性能， 還為使用者帶來更佳的燃油經濟性。 渦輪增壓發動機可以讓性能得到極大的提升 與傳統汽油發動機相比，它體積更小、質量更輕，卻擁有更好的動力輸出 及更為清潔的排放。以往渦輪增壓發動機多是為了提升性能，在提倡低碳和高油 價以及電動車等新能源汽車還沒有普及的大背景下，“T”型車尤其是搭載小排量 渦輪增壓發動機迎來了最好的發展機會。 著名渦輪制造商Garrett的產品 渦輪增壓發動機簡介、分類及優缺點 渦輪增壓器(Turbo)實際上就是一個空氣壓縮機。它是利用發動機排出的 廢氣作為動力來推動渦輪室內的渦輪(位于排氣道內)，渦輪又帶動同軸的葉輪 (位于進氣道內)，葉輪就壓縮由空氣濾清器管道送來的新鮮空氣，再送入氣缸。 當發動機轉速加快，廢氣排出速度與渦輪轉速也同步加快，空氣壓縮程度就得 以加大，發動機的進氣量就相應地得到增加，就可以增加發動機的輸出功率了。 渦輪增壓發動機示意圖 增壓發動機主要分為以下四種類型： 1.機械增壓係統(Supercharger)： 裝置在發動機上並由皮帶與發動機曲軸相連接，從發動機輸出軸獲得動力 來驅動增壓器的轉子旋轉，從而將空氣增壓吹到進氣岐道裏。 •優點：轉子的速度與發動機轉速是相對應的，所以沒有滯後或超前，動力輸 出更為流暢； •缺點：由于它要消耗部分引擎動力，會導致增壓效率不高。 機械增壓發動機（Supercharger） 2.廢氣渦輪增壓係統： 是目前應用最為廣泛的發動機增壓裝置。它是利用發動機排出的廢氣達到增 壓目的。增壓器與發動機無任何機械聯係，壓氣機由內燃機廢氣驅動的渦輪來帶 動。一般增壓壓力可達180-200kPa，或300kPa左右，需要增設空氣中間冷卻器 來給高溫壓縮空氣進行冷卻。 •優點：增加效率高于機械增壓； •缺點：發動機動力輸出略滯後于油門的開啟，加大油門後一般需要等片刻， 稍後發動機會有驚人的動力爆發。 廢氣渦輪增壓發動機示意圖 3.復合增壓係統： 即廢氣渦輪增壓和機械增壓並用，大功率柴油機上用的較多。復合增壓係 統發動機輸出功率大、燃油消耗率低、噪聲小，但結構過于復雜。 雙渦輪增壓發動機 4.氣波增壓係統： 利用高壓廢氣的脈衝氣波迫使空氣壓縮。這種係統低速增壓性能好、加 速性好、工況范圍大；但尺寸大、笨重和噪聲大是最大的缺點，不太適合安 裝在體積較小的轎車裏面。 渦輪增壓技術的鼻祖—薩博Saab 事實上，發動機增壓技術首先來自于德國人的創意，1880年德國人開始 著手研究發動機增壓技術，並在一戰期間應用于飛機上，當時採用的是機械式 增壓器，這項技術的發明使得當時的航空發動機能夠盡可能的輕量化。1909 年瑞典人Alfred Buchi博士提出採用廢氣渦輪增壓，但在當時這一概念並不被 多數人所接受。 而製造飛機出身的薩博，是世界上第一個將渦輪增壓發動機運用在民用 汽車上的廠商，可以被稱為民用“T”車的鼻祖。從20世紀70年代末開始，薩 博Saab始終走在Turbo技術開發研究的最前沿。作為世界上唯一自己生產發動 機管理係統的高檔轎車制造商，自1976年以來，Saab薩博將渦輪動力技術視 為其獨特的動力傳動係統的基石，並將其運用到了Saab薩博的全係列車型中。 薩博渦輪增壓發動機 盡管今天已有許多品牌使用渦輪增壓技術，但Saab薩博始終鶴立雞群。獨創 的動力分流技術，造就了在同級別車型中表現無人能及的動力性能，專門根據渦 輪增壓發動機的需要而自行設計的Trionic管理係統可控制發動機整套啟動過程和 各部分零件的溫度反應，並可同時改進扭矩和油門的反應靈敏度，使發動機具有 豐沛、平順的扭力輸出和行駛時的穩定性。 渦輪增壓作為提高發動機動力性和燃油經濟性的一種手段，同時存在著 發動機低轉速或怠速時，發動機動力輸出滯後等現象。所以Saab薩博開發了 命名為“低渦輪增壓技術”的專利，讓Turbo能夠使發動機在獲得高性能的 同時最大地削弱了其固有的弊端。 儀表盤中帶有渦輪指針 寶馬BMW TwinTurbo技術 寶馬一直倡導自然吸氣發動機技術，強調油門響應性。通過先進的電 子發動機管理係統，VANOS正時技術以及ValveTronic無級氣門揚程控制 係統調教出了世界上最平順，響應性最好的直列六缸發動機。但在渦輪時 代到來之際，這家經典的豪華性能車廠商也按耐不住寂寞，在以新七係為 首新一代車型上，清一色搭配了渦輪增壓發動機。 寶馬新的渦輪增壓發動機係統具有寶馬獨有的特性，強調發動機高平 順性、油門高響應性以及高轉速的高功率輸出。為達到這樣一個指標，寶馬 採用了一些列獨特的新技術。寶馬的TwinTurbo技術是在傳統渦輪增壓技術 上改進而來的。對渦輪轉速的控制採用的是排氣旁通閥，以取代傳統廢氣渦 輪的放氣閥。 低轉速或者怠速的時候，排氣旁通閥完全關閉，所有的廢氣通過兩個輕 質小渦輪，獲得最大的增壓效果，提高低轉速下油門響應性以及動力輸出。 在發動機滿負荷的情況下，通過部分打開排氣旁通閥以獲得一個比較恒 定的增壓壓力，不增加耗油量。渦輪增壓和缸內直噴一般是相伴而生的，寶 馬的渦輪增壓係統也不例外。寶馬的缸內直噴技術採用的是均質燃燒模式以 獲得更好尾氣排放指標。在噴射邏輯上，根據不同的發動機工況採取不同的 多次噴射技術，即一個發動機點火循環中進行多次噴射，更高效地形成混合 氣。 說了這麼多，相信大家對寶馬TwinTurbo技術有了一定的了解，但是提 到寶馬的渦輪增壓發動機，我們不得不提一下寶馬經典的3.0升雙渦輪增壓 引擎。這是第一款結合了雙渦輪增壓，高精度燃油噴射係統以及全鋁曲柄軸 箱的直列6汽缸引擎，輸出的最大功率提升到225千瓦/306馬力，扭矩峰值可 以達到400牛米。目前，這臺306馬力的引擎搭載在從寶馬1係一直到X6 xDrive35i交叉車等多款車型上，雙渦輪以及汽油直噴技術的結合將會把寶馬 引擎引向直列6汽缸的顛峰。 福特汽車將要發力渦輪增壓發動機 在2009法蘭克福車展上，福特除了發布新車之外，還推出了備受期待 的EcoBoost 4缸直噴增壓汽油發動機。 實早在今年上海車展期間，福特中國CEO葛致諾先生 曾公開表示：2010年將會有兩個新技術引進中國市場， 分別是Ecoboost和Powershift。而這兩項技術所對應的產 品就是1.6T渦輪增壓直噴發動機和雙離合器變速箱。 福特EcoBoost新動力技術可應用于4缸和6缸發動機， 它採用渦輪增壓燃油直噴技術，使汽油發動機的燃油經濟 性提升的同時，還可縮小發動機尺寸，增強其扭矩和性能。 目前這一係列發動機是福特最先進的動力係統。 馬自達2.3 DISI Turbo發動機 對于許多馬自達性能車迷而言，MZR 2.3 DISI Turbo發動機即代表 著MPS性能係列產品。優秀的設計使這款新發動機獲得了超一流的性能， 當採用傳統技術的渦輪增壓發動機在怠速時等待渦輪轉速提升的時候， 汽油直噴渦輪增壓發動機馬自達DISI的低轉速扭矩很好地補償了渦輪增 壓的滯後現象;在高轉速時，渦輪增壓器就能夠有效地增壓。除了能輸出 像法拉利一樣的89千瓦的升功率外，它的燃油經濟性和排放水平同樣不 錯。 速霸陸2.5升渦輪增壓發動機 日本富士速霸陸(SUBARU)汽車公司是世界知名的汽車制造廠 家之一，該公司具有先進而獨特的汽車生產技術，尤其是左右對稱 全時四輪驅動係統(SymmetricalAWD)和水平對置發動機，在世界同 行中獨樹一幟，結合先進的渦輪增壓技術，使車輛的動力性和操控 都上了一個臺階。 速霸陸這款獲獎的發動機在中低轉速區域具有更為充沛的扭矩 輸出，整體性能表現和實際使用效果更加出色；通過包括渦輪增壓 器在內的改進設計，增強了發動機的動力表現和操控響應，並提高 了環保性能。 速霸陸 水平對置發動機渦輪增壓發動機 參考文獻 • http://big5.xinhuanet.com/gate/big5/news.x inhuanet.com/auto/201005/30/c_12157902_13.htm