小科普:雙軸渦輪增壓器和順序渦輪增壓器的區別,你們知道嗎?

主試角 發佈 2020-02-03T22:55:16+00:00

部分人可能聽過順序渦輪增壓器系統,在這種系統中,一個小的渦輪增壓器在低功率部分先工作,再將動力送到較大的渦輪增壓器之前會先進行增壓,這樣較大的渦輪增壓器就可以更有效的進行高功率運作。

過去20年里,隨著渦輪增壓發動機在汽車上的普及,這項技術也取得了長足的進步。越來越多的汽車製造商正在尋找更高效的渦輪增壓發動機,並鼓勵工程師將大體積,複雜的系統逐步壓縮精簡。

首先,渦輪增壓由進氣管和排氣管兩個管組成,其中的葉輪由一個共同的軸連接。通過排氣管中的空氣使葉輪旋轉,軸旋轉,從而使進氣管中的葉輪旋轉,壓縮進入的空氣。進入發動機的空氣越多,每一次點火循環燃燒的燃料就越多。燃料越多,動力越大。

渦輪增壓器壓縮空氣的能力取決於很多方面,但最關鍵的是要有適當的排氣量來啟動進氣壓縮機。「正確」的量取決於引擎的大小,排氣管道的直徑,以及你想要建立的助推的目標量。

部分人可能聽過順序渦輪增壓器系統,在這種系統中,一個小的渦輪增壓器在低功率部分先工作,再將動力送到較大的渦輪增壓器之前會先進行增壓,這樣較大的渦輪增壓器就可以更有效的進行高功率運作。

多年來,工程師們已經找到了在不使用多個渦輪機的情況下實現這種系統的好處的方法。一個比較模糊的解決方案是使用雙軸渦輪增壓器。它是什麼?它是如何工作的?為此,我們再次請教了工程師傑森·芬斯克。

雙軸渦輪增壓器本質上是將小型和大型壓縮機合併成一個。在排氣葉輪和進氣壓縮機之間沒有一個單獨的軸運行,而是有兩個軸同心運作,這意味著其中一個軸是中空的,可以獨立地圍繞另一個軸旋轉。

內軸的兩端各有一個扇形的軸流式葉輪。與較大的徑向壓縮機相比,這些壓縮機的表面積和質量更小,因此能更快地停止工作。在外軸上,有兩個大型圓盤形徑向壓縮機。但在工作過程中,他們只能在發動機速度攀升和排氣壓力增加時產生增壓。

較小的軸首先向葉輪旋轉,這增加了進入進氣側徑向壓縮機的壓力,使它們比只有自然進入的氣流時更快地換氣。當這種低谷增壓為發動機提供動力並加速時,位於排氣側的更大的徑向葉輪將運作,將進氣側壓縮機轉向峰值升壓。

雙軸渦輪增壓可以活用在很多地方,這將大幅提升現代單軸渦輪增壓器的工作效率。目前為止,還沒有運用兩軸渦輪增壓器技術的產品,但霍尼韋爾已經申請了此項技術的專利,可能會在著名的蓋瑞特品牌下生產這種渦輪增壓器。相信不久的將來,你將開著雙軸渦輪增壓器的汽車回家。

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