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淺談渦輪的作用和單、雙渦輪的簡介

作者:火曜使者 阿修羅│2009-09-26 15:05:43│巴幣:202│人氣:5040
在這篇剛開始之前我想先簡單的補充一下渦輪的工作原理
這樣大家會比較容易理解以下的內容,雖然其實也不是很複雜的說
 
 
渦輪的正式名稱是渦輪增壓器,即turbocharger,或俗稱turbo
是機械式增壓器的一個分枝
渦輪增壓器與機械式增壓器的分別在於渦輪增壓器不用跟機械式增壓器一樣使用部份引擎出力
渦輪的動力是直接來自引擎所排出的廢氣
以一個配搭渦輪的引擎來說:
當引擎排出廢氣後,灼熱的廢氣通過管道來到渦輪後部的驅動扇葉、并將其推動
驅動扇葉被推動時,連接在渦輪前端的壓縮扇葉也會跟著開始轉動,抽入并壓縮空氣
已壓縮的空氣會進入intercooler散熱、再與汽油混合并進入引擎燃燒
簡單點來說就是以引擎排氣來推動壓縮扇葉將空氣壓縮
 
 
那為什麼要將空氣壓縮呢?這跟volumetric efficiency,即容積率有關
眾所周知,火需要空氣來燃燒.......當氧粒子密度的時候,火就燃燒得更旺盛
相反,若氧的密度減低,火就不會很旺盛、甚至熄滅
而氧也是引擎的助燃氣體之一
因為每一個引擎也有自己最大的氧/汽油混合氣體的吸入量,即容積效率
只要提高容積效率就可以增加引擎的出力
而提高容積效率的其中一個方法就是將空氣粒子壓縮,從而令每c.c.內所含的氧增加
令引擎可以更好的燃燒
※跟氣車引擎有關的,大家可以參考我的另一篇文章 (點擊連結)
 
上面是對渦輪的一些簡單介紹,看來我也寫得不太好、很難讓人明白
其實渦輪只是個很簡單的CONCEPT,卻被我說得很像很複雜似的 (笑)
好了還是進入正題了,其實這個主題跟我上一篇差不多
分別在於我上一個主題主要是討論單、雙渦輪分別搭載在RX-7時的效果
今次主要談的是雙渦輪的種類,雖然只有兩種的說
 
 
單一大渦輪的好處是能夠很好的提高引擎的高端出力,令車子的動力一下子提高很多
可是大渦輪意味著大扇葉,這代表扇葉需要較多的動力和時間才能夠達到最小工作轉速
做成渦輪延遲,渦輪延遲即從踏油門一刻到渦輪起動時的時間就叫turbo lag
也令渦輪往往在引擎3,500轉時才開始啟動,到4,000-5,000轉左右時才發動最高壓縮效率
在渦輪延遲的時候,引擎的工作效率是很低的,因為這時引擎內的空壓縮比比自然吸氣的引擎還要低
 
 
為了對付渦輪延遲這個敵人,雙渦輪就應運而生了
最初被使用的雙渦輪是水平式,就是同時依靠兩個體積差不多的渦輪來進行空氣壓縮
這種設定是兩個渦輪同時使用一半的排氣量
可是設定上,兩個渦輪都是設定成高端出力
所以後來就發現這種方式還是不能有效解決渦輪延遲
於是就有人開始搭載體積差不多但一大一小的渦輪
因為較小的渦輪可以比大渦輪早一點發動的原故
雖然放棄了某程度的高端出力,但卻比較有效改善渦輪延遲問題,高端出力還是跟單一大渦輪一樣
盡管還是未能完全改善渦輪在低轉速的表現
這種雙渦輪裝配的代表引擎有NISSAN的RB26DETT和VG30DETT,即SKYLINE GT-R和300ZX的引擎
題外話、也有一些人為了追求極端的動力而同時裝備兩個甚至更多的大渦輪
 
 
再來的是順序式雙渦輪配置
這種配置由兩個小渦輪組成
順序式配置的運作方式比較特別
最先起動的是一個作低端設定的一號(主要)渦輪,由於所有的排氣都集中在這個渦輪
第一個小渦輪通常在引擎1,500轉就可以開始運作,最大程度的減少了渦輪延遲
在接近第一個渦輪的最大工作轉速時
活塞開始導入排氣到作高端出力設定第二個渦輪,令其進入半啟動狀態、各扇葉接近工作轉速
一旦引擎轉速進入第二個渦輪的工作範圍,視乎不同型號...
第一種是第二個渦輪立即全力啟動、兩個渦輪同時工作
第二種也是第二個渦輪立即全力啟動,同時將所有排氣集中在二號渦輪,二號渦輪將執行單一大渦輪的工作:增加高端出力
原廠使用這種配置的例子有MAZDA RX-7 FD3S和TOYOTA SUPRA TURBO
 
 
然而,近來隨著科技的進步及人們對渦輪技術的改進。
現在大口徑大型渦輪也大大的改善了渦輪延遲
新技術也令順序式雙渦輪進入英雄無用武之地
高昂的價格和複雜的結構成為了這種樣式的致命傷
不過,雙渦輪配置仍不會受取代....
因為以美國人的標準來說,只要放得下、兩個大口徑渦輪總比一個來得多動力!
 
引用網址:http://www.jamesdambrosio.com/TrackBack.php?sn=421452
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留言共 4 篇留言

真巴哈姆特龍騎士
 

09-29 12:55

夜行性宅男
讚~

11-30 11:46

無★月
大大講解的很精采喔!!

01-22 16:44

無所謂
很喜歡你的文章機械增壓不同於渦輪原理 不知可否一起加裝來改善大渦輪的延遲?

11-19 13:12

火曜使者 阿修羅
vw的原廠車就有了11-25 17:32
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