现今,汽车发动机使用涡轮增压已经是一件非常稀松平常的事情。去年福特1.0L EcoBoost发动机在沃德十佳发动机、国际最佳发动机等奖项评选中均榜上有名,也证明了涡轮增压器在小排量发动机上的广泛应用前景。日前,三菱重工开发出了供排量1.0L以下汽车使用的新型小型涡轮增压器,其涡轮叶片数量降低至9片等一些细节上的优化,还是很具看点的,我们不妨一同了解一下。
● 涡轮增压器
大家对涡轮增压发动机都早已耳熟能详,但是对其核心部件涡轮增压器可能就不是每个人都很有研究了,所以我们先简要了解下涡轮增压器是如何工作的。
涡轮增压器其实就是一种空气压缩机,它的主要作用是将发动机进气压力提高,进而提高发动机的进气量。增压工作主要是靠增压器里的涡轮来实现的。1-涡轮分别与发动机的2-排气歧管及3-进气管路相连,当发动机燃烧后排出废气时,废气推动涡轮转动,转动的涡轮就像一个抽气扇,增大了进气道内的空气流速,提高了进气压力,从而达到增加发动机进气量的目的。
● 小型涡轮增压器符合市场趋势
目前小排量汽车在车市上日益走俏,使小排量发动机市场份额比重加大。各大汽车厂商对小型涡轮增压器需求随之增多,这也使得开发适合小排量发动机的增压器变得顺理成章。
提及小型涡轮增压器,我们必须提到一家名为IHI的公司。这家公司可能很多人并不熟悉,不过其在业内可是颇具名气,新款法拉利California装配的V8T发动机所装配的涡轮增压器正是这家公司提供的。其实这家公司本是以小排量增压器打拼天下的日本涡轮增压器厂商,其生产的涡轮增压器最大的特点就是小。因此我们可以猜测,三菱重工小型涡轮增压器的开发改进或许可以从这家以“小”而闻名的企业手里分走一杯羹。
● 增压器优化一:涡轮叶片数量减少
三菱重工此次开发的小型涡轮增压器的最显著特点就是涡轮叶片数量从以往产品的11片减少至9片。而叶片的减少,在相同结构、材料的情况下意味着重量降低,从而使自身惯性变小,在启动增压时,涡轮介入更迅速,加快了发动机的反应速度,提升了驾驶者在提速瞬间的驾驶感受。不过有些人可能会问,叶片少了对增压效果不会有影响么?这就如同我们平时所熟知的水车,水车是靠叶片来抽水的,如果叶片少了抽上来的水自然也会变少。对于这个问题三菱重工的工程师们自然深谙其道,通过对风流进行数值分析,改进流路,保证了在叶片减少后增压效果不会下降。
● 增压器优化二:缩减涡轮叶片直径
三菱重工除了在新增压器的涡轮叶片数量上进行优化以外,还对涡轮叶片的直径进行了缩减。改进后的涡轮叶片直径从先前的25mm减小到22mm,以此降低涡轮在运转时的转动惯量,提升涡轮的响应速度。当然,通过分析改进,这一变化也不会影响增压器的增压效果。