涡轮里的技术 几个小叶片能提升增压值?

【卡车之家 原创】现今的柴油发动机，几乎已经与涡轮进行绑定了。几乎所有的发动机，上面都带有一颗或大或小的涡轮。其实在汽油发动机领域，也涡轮机也是非常常见的。而涡轮也并不是完美的，就比如它需要发动机转速攀升到一定程度才能真正启动，帮助提升动力。而伴随着科技的发展，其实这种问题在逐步被解决。在这些技术中，VGT技术就是而非常重要的一个。今天，咱们就来聊聊这VGT技术。

我相信如果说涡轮，说涡轮迟滞，这些词我相信很多卡友都能知道，也都知道是什么意思，我们也无数次的聊过这个东西《靠吹能有大马力？扒一扒车上的增压器！》。但如果你说它的原理可能就不会那么清楚了。

根据百度百科“涡轮增压器”词条显示：“涡轮增压器实际上是一种空气压缩机，通过压缩空气来增加进气量。它是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮，叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气，使之增压进入气缸。当发动机转速增大，废气排出速度与涡轮转速也同步增加，叶轮就压缩更多的空气进入气缸，空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料，相应增加燃料量和调整发动机的转速，就可以增加发动机的输出功率了。”

其实涡轮这东西说的那么高大上，它就是个空气压缩机，或者说它就是个风扇。它的作用就是往发动机里面灌气，让发动机能够强制的吸更多空气进去，进而喷更多油，输出更强的动力。而涡轮的动力源，就是发动机排出的废气。

了解了基础知识之后，我们再来重新看一下上面涡轮的这张图，我们会发现涡轮能压缩多少空气，完全由发动机输出多少废气决定。因为发动机的废气多，推动排气端叶轮2的动力就强，跟着近气端叶轮1的转速就会高，转速高了它就会泵送更多的空气进入发动机里。

那么问题来了，发动机在低转速的时候排出的废气没有那么多，叶轮2是不是就会转得非常慢？涡轮为发动机提供的动力会不会就非常少呢？答案是一定的。而且我们常用的发动机转速往往是低转速区间，这就可能会导致涡轮的利用率过低，发挥不出它的威力。

有人说：“你傻啊，换个小涡轮不就完了吗？”没错，换个小号的低惯量涡轮确实能够解决发动机在低转速的动力问题，只要涡轮够小，发动机排量小也不是问题。但咱们忽略了一个问题，如果涡轮太小增压值上不来，一方面发动机的最大功率会受到限制，另一方面发动机高转的动力不也就被我们舍弃了吗？所以说，小涡轮可以，但并不是最好的解决方案。

所以，如何让涡轮时时刻刻都尽可能的处于最大功率输出，就成了关键的问题。而VGT的存在也就是为了解决这个问题的。

根据卡车之家百科“VGT”词条显示：“VGT涡轮增压是安装在汽车发动机进气口的一个空气增压部件。增压发动机通过增压器强行进气，可以大幅度提高气缸内部的空气密度，从而达到小排量大功率的目的。“可变“指的是，通过改变导向叶片的转角位置来改变涡轮流通面积，进而控制增压器转速和增压压力。发动机低速时，通过减小涡轮流通截面积而使增压压力提高，从而改善发动机的低速特性；在发动机高速时，逐渐增大涡轮流通截面积，使增压压力比普通(截面不可调)涡轮增压器的增压压力小，使增压器不至于超速，发动机的爆发压力不至于过大，同时还不会损坏高速工况时发动机的经济性。”

这里说的可能有点复杂不太好懂，其实VGT就是一个通过改变空气流过的通道大小，从而改变气压的一个装置，有点空气动力学的意思。而它的最终目的，就是通过改变空气的压力，来提升涡轮增压器的转速，从而为发动机在更多的时候提供更多空气，带来强劲的动力。

提到VGT原理之前，咱们先复习一下初中物理课。初中物理在学习压力的时候，一定听说过一个词，叫做大楼风。其实就是你在大风天，通过两座楼之间的时候，会发现两座楼之间的风比开阔地上的要更强。

这主要是因为在建筑物下层的开口部分，上侧风与下侧风纠缠在一起，使这个部分成为风口，来自各个方面的风在此汇集，快速流过。换句话说，就像是你堵住水龙头的一部分开口，水流压就会忽然变得很强一样，是一个基本的物理现象。

而VGT就是利用了相似的原理，它在涡轮叶片的周围增加了一圈小型的可变挡板，来控制发动机排出废气的流向与流量。在发动机转速较低，输出废气较少的时候，这些挡板会封闭起来，从而使废气吹向叶轮的通道缩紧，这样废气的压力就提高了。

这就好比是把废气集中在了一个点上，集中力量去推动叶轮，叶轮受到的力量自然也就更大了，涡轮的转速自然也就更快了。当发动机的转速攀升上来以后，这些挡板将会打开，让更多的废气凶猛的灌向叶轮，凶猛得提供动力。

这样下来，涡轮保持高转速的时间就长了，即使是一颗比较大的涡轮，咱们的发动机就业能够轻松推动了。而这，也就是VGT的基本原理。在实际使用中，VGT还要考虑到叶片如何控制的问题，是通过真空阀进行快速切换，还是通过齿轮与电机实现微小的调整？什么时候让叶片处于什么角度？这些问题都是VGT在设计、调校的时候需要考虑到的重点内容。而这，也就是企业的机密信息了。但我们能知道的是，有了VGT涡轮的车，往往能够相比没有的，在低速提供更好的动力表现。

●  编后语：

其实伴随着技术的发展，涡轮还在不断的改变着，就比如电控VGT技术现在就在高速发展，并且实用中。而除了这些之外，让涡轮能够实现自主转动的电控涡轮技术也早在几年前就已经发布了。相信在不久的将来，还会有更多先进的技术进入到咱们的卡车生活中。那么，你更期待什么样的技术呢？（文/袁圣 部分内容引用自：百度百科、卡车之家百科）