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涡轮增压改装之进阶 加深我们对改装的了解 - 技术解析

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[动力系统] 涡轮增压改装之进阶 加深我们对改装的了解 [复制链接]

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发表于 2012-10-10 13:28:42 |显示全部楼层
这篇文章我们介绍了关于改装涡轮或者是使用涡轮时应该了解掌握的一些部件和专业术语,而这个作为进阶篇,我们将介绍一些更加内部或者关于涡轮进一步改装会涉及到的问题及部件,进一步加深我们对涡轮增压改装的了解。

增大涡轮增压值最容易碰到的是气缸压缩比过大的问题。而究竟何为压缩比呢?压缩比(Compression ratio),指气缸总容积与燃烧室容积之比。通常汽油机压缩比在6——11之间,柴油机压缩比在15——22之间,由于高压缩比可得到增大混合气燃烧的膨胀比和气缸内产生适当的涡流与湍流,燃油能够尽可能与空气混合的效果,有利于提高循环热效率。但压缩比升高也有问题出现:气缸温度升高,混合气分子更加活跃更能被点燃,因此爆燃的概率也会增大,这对引擎的伤害是非常大的,降低压缩比对引擎的耐用性能也能增加不少,为了对此现象进行改善,一般采用高标号燃油与加强机体强度等措施。


一般只有某些超级跑车的自然吸气汽油发动机采用12以上的超高压缩比。


图:发动机压缩比高达12.5:1法拉利458。
而对于同一款发动机加装了涡轮增压器的,出于抑制爆燃现象的发生,有必要降低压缩比(一般通过扩大缸径和改变活塞上止点位置来实现。另外,通过简单的更换减压气缸垫也有这种效果。减压气缸垫厚度要比原装的厚,这样能够增加燃烧室的容积有效降低压缩比。把压缩比降低至9.0:1对中高压涡轮来说是一种相对较好的工作环境。


图:减压气缸垫比比原装汽缸垫厚度要厚,能够增加燃烧室容积,降低压缩比。




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发表于 2012-10-10 13:31:41 |显示全部楼层
油冷器全称机油冷却器。油冷器的加装其实也可以说不归入改装的范畴,机油冷却器的加装其实对于任何车辆都能起到一定的作用。引擎不断运转,虽然里面有水在运行,但冷却液并不可以输送到引擎的每一个部位,而机油除可以起到润滑作用之外,还起到冷却的作用。但是机油温度提升之后,就会变稀,不能起到很好的润滑作用。机油冷却器则是可以帮助机油降温,保持润滑性的一个重要部件。

图:机油冷却器的形状像小1号的水箱,不过后者内部液体通常是纵向流动,前者则横向流动。
就像汽车配置一样,对于同一种设备或功能,未必所有汽车都会标配。机油冷却器(油冷)就是这样一种零件,我们较熟悉的有近代EVO,马自达RX-8等都有标配,它们属于马力大、较能跑的一类,循着类似的特点,会发掘出更多原装时就装配油冷的车型。那是不是有油冷就万事大吉了呢?未必。一些暴改过的引擎或者需要两个油冷才能应付高温,三菱EVO就是典型的例子了。
哪些车型需要加机油冷却器?
原装引擎未有需要外加油冷,改装过的引擎则可以从它的改装程度,或一些现象来判断需要与否,某些改装厂商的引擎套件里会包含油冷,装是必须的。其它的,因为绝大多数车型都不显示机油温度,只能通过水温表来估计,因为两者会相互影响。假设引擎的一切设定是妥当的,水冷却系统没有故障,水温表显示偏高,那么就该考虑机油冷却系统了。当然,抛开前面的假设,水温是引擎综合状态的反映,具体是哪个原因引起水温变化的,还需要逐一排查。


图:GReddy为GT-R R35开发的机油冷却套件。
外加机油冷却器该注意些什么?
机油冷却器一般安装在前保险杠里面,因而可能要修改保险杠才行,至少要有一个引导空气撞到油冷表面的孔。因为油冷会令系统压力发生变化,最好有个仪器来测试变化大小,能看到油温变化就更好了。油冷会储存一定量的机油,所以第一次加机油应该较以前多些。


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发表于 2012-10-10 13:33:08 |显示全部楼层
顾名思义,双涡流就是将发动机几个汽缸的废气分成两股气流,例如双涡流单涡轮技术,就是发动机排气歧管由两个分离导管组成,各来自两个汽缸的两股废气进入涡轮增压器推动涡轮扇叶。双涡流技术使用了更紧凑、更简单的涡轮增压器,并使其反应迅速,与双涡轮增压器不相上下。

图:双涡流与单涡流的区别。
有一点需要区分,双涡流增压与双涡轮并不一样,一般双涡轮采用的是增压值不同的大小涡轮,以减轻涡轮迟滞。当然,还有一种情况是双涡轮双涡流,也就是两股涡流推动各自两个涡轮。但是这导致了双涡轮发动机的精密度和成本都大大提高,而推出双涡流技术,则大大削减了成本带来的压力。

图:对比单涡流,双涡流具有很好的低扭性能,能有效减少Turbo Lag。
双涡流涡轮可以大大提高汽车扭力,加快提速,即使在低转速的时候也能发挥出比一般涡轮更大的动力。由于双涡流涡轮的体积并不大,所以在此之上仍有改装的空间。

图:双涡流技术代表了以后涡轮发动机的发展方向。

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发表于 2012-10-10 13:34:35 |显示全部楼层
surge效应是指在涡轮进气端由于叶片的高速旋转,会产生旋涡式的进气流,这样的高速气体旋涡式流动就类似于龙卷风。在吸气端,这种旋涡式气流的产生反而会降低进气的效率,就比如龙卷风,虽然气流高速转动,但中心的部分却是真空的。

图:涡轮进气端的气流激烈旋转就如龙卷风。
因为涡轮的进气面积是一个定值,真空中心的产生减少了进气面积,反而导致进气效率的下降。为了避免这个情况的发生,一些高增压值的涡轮本体在进气端部分的轮壳上会采取打孔设计,以打乱气流的旋涡式流动,增加进气量。

图:HKS的进气端管壁采用打孔设计以减小surge效应。



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