石屹
增壓技術(shù)發(fā)展到今天大家都已經(jīng)開始往“黑科技”的方向發(fā)展了,奧迪給自己的TDI發(fā)動機裝了三個渦輪,英菲尼迪就給自己搞了個可變壓縮比
我先解釋一下奧迪TDI發(fā)動機上這三個渦輪,其中兩個為廢氣渦輪,一個為電渦輪。
“電渦輪?”
“沒錯,你沒看錯,是電渦輪?!?/p>
“我去,這貨不是早在淘寶上普及了?”
“……”
好吧,這樣理解的話,奧迪的這個電渦輪貌似算不上什么高新科技了,但是既然它用了,必然要有點兒不一樣,后面慢慢道來。
英菲尼迪的可變壓縮比同樣也不是什么太新鮮的玩意兒,記得大概兩年前還有位讀者提問了薩博的SVC發(fā)動機,誠然,那就是一臺可變壓縮比的發(fā)動機——這得是多陳芝麻爛谷子的技術(shù)啊——薩博倒閉都多少年了。
全民公敵——渦輪遲滯
廢氣渦輪增壓絕對是好東西,1.4T炸出2.0L的水平,2.0T則炸出了4.0L的動靜。但是,對于廢氣渦輪增壓來說,渦輪遲滯一直是伴隨左右的噩夢,為了對付這個家伙,各個廠家使用了無數(shù)的招數(shù)。有暴力的,例如三菱;有溫柔的,例如配個機械增壓;當(dāng)然也有“淘寶風(fēng)”的,奧迪,配個電渦輪。
要說電渦輪這事兒不新鮮,但是奧迪這三臺增壓器的使用方式還是比較有意思的。首先,這臺4.0TDI發(fā)動機每個氣缸有兩個排氣門,而這兩個排氣門分別連接不同的兩個增壓器,也就是說,可以通過控制氣門是否開啟來控制增壓器使用工作。第二,三個增壓器的進氣管連接中間有很多閥門,可以改變整個管路的流向。OK,有了這兩個基礎(chǔ)認識,這臺發(fā)動機的三個渦輪就好理解了。
在低轉(zhuǎn)速時,氣缸里只有一個排氣門打開,廢氣渦輪1號運轉(zhuǎn),但是由于轉(zhuǎn)速較低,進氣增壓不足,所以這是通往電渦輪的閥門打開,被增壓的氣體進入電渦輪再進行一次增壓。這個電渦輪的啟動速度是250ms從靜止到9rpm——不能更快了。
在中轉(zhuǎn)速時,兩個排氣門都打開,兩個廢氣渦輪都運轉(zhuǎn),但是渦輪2號不直接連接空濾,而是串聯(lián)在渦輪1號后面,氣體經(jīng)過兩次增壓再進入氣缸。在高轉(zhuǎn)速時,兩個渦輪處于并聯(lián)狀態(tài),提供充足的經(jīng)過壓縮的氣體。
全民公敵2——高壓縮比爆震
高壓縮比也絕對是個好東西,越高的壓縮比就以為著越高的熱效率,可同樣這是把雙刃劍,越高的壓縮比對燃油的要求越高,發(fā)生爆震的可能性也越大。怎么解決?那就只有在賦予了發(fā)動機可以擁有很高壓縮比的同時賦予發(fā)動機降低壓縮比的機動能力。
所以,可變壓縮比出現(xiàn)了。十多年前,薩博是給缸蓋加了個機械結(jié)構(gòu),讓缸蓋可以輕微升高,這樣壓縮比變了。這次英菲尼迪是在曲軸上動了刀子,偏心輪的加入讓曲軸軸心的位置可以發(fā)生改變,從而改變活塞的上止點,起到改變壓縮比的目的。其實,這兩個設(shè)計的思路非常相似,都是改變活塞上止點與缸蓋之間的距離,改變壓縮比公式里的分子。話說,英菲尼迪推出的這個技術(shù)就是多年前日產(chǎn)擱淺的VCR發(fā)動機的技術(shù)。當(dāng)時有摩擦、震動、體積等多個問題無法解決,看來現(xiàn)在是得到了完美的解決。
可是,真的有必要通過機械結(jié)構(gòu)來降低壓縮比嗎?更復(fù)雜的機械結(jié)構(gòu)就意味著更低的可靠性也意味著更高的成本。其實,通過進氣門控制完全可以控制壓縮比,例如晚關(guān)或者早關(guān)進氣門,都可以造成實際進氣量減少的結(jié)果,這樣實際的壓縮比要比機械結(jié)構(gòu)所體現(xiàn)的壓縮比更低,這也是一種控制方式(比如米勒循環(huán))。所以,大家在討論可變壓縮比時都忽略這些??墒牵茏ダ鲜蟮呢埦褪呛秘?!能解決問題就好,誰還真的鐘情于機械結(jié)構(gòu)?除非有什么巨大的優(yōu)勢,有機會找日產(chǎn)的工程師解讀一下。
雖然電動車現(xiàn)在大行其道,但是他們也還沒有放棄燃油發(fā)動機的技術(shù)開發(fā),畢竟電動車是未來,可是燃油車是現(xiàn)在??!沒有現(xiàn)在,何來未來。