2021年10月24日 星期日
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汽車字典ABC:Turbo
AUTONET記者:曾慶偉(01/22/2013)
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本圖可以明顯看出渦輪器中所同軸葉片。
FORD的EcoBoost引擎,在採用渦輪技術後可讓1.0L的三缸引擎發揮出比1.6L引擎更強的效能。
FIAT的0.9L Twin Air引擎也是近來相當著名的低排氣量高效率引擎的代表。
SUBARU Impreza一向是增壓性能車款的代表!
渦輪增壓的引擎技術在車壇的發展中並不是什麼新鮮事,最剛開始的應用是為了讓飛機在較為稀薄的空氣層獲得充足的空氣所導入的技術,後來才被應用在汽車的領域之中,出其是以強化性能為主要的目的,有部分車廠甚至以渦輪引擎作為技術發展的主軸,包括SAAB、VOLVO等品牌;而現階段渦輪增壓的發展卻不僅僅只是注重性能的象徵,更有著節能、高效率的概念思維。


渦輪增壓器(Turbo)簡單來說它就是一個空氣壓縮機,利用引擎所排出的廢氣來作為動力推動位於排氣道內的渦輪,而此一渦輪又帶動同軸位於進氣道內葉輪,葉輪便可發揮壓縮由進氣道進入的新鮮空氣,也因此當引擎運轉的速度愈高,廢氣排出量與渦輪轉速也就會愈快,空氣壓縮程度效率提升,引擎在獲得更大的進氣量後後所能發揮的輸出功率也就會進一步的增加。

而渦輪增壓最大的好處就在於它可以藉由在不增加引擎排氣量的情況下,大幅度提高引擎的馬力與扭力輸出,但是相反的如果要累積更強的增壓效果讓引擎可以發揮更強的動力展現,也將有可能導致更明顯的渦輪遲滯(Turbo Lag)效應浮現,引擎輸出的不夠線性對於車輛的操控也並非好事。

為了改善高渦輪增壓配置所容易引發的渦輪遲滯現象,許多車廠會採取雙渦輪增壓或是可變幾何渦輪葉片的作法,前者可能採取一小一大來共同運作(低輸出時啟動小渦輪,高功率輸出時才推動大渦輪)或是以兩具相同大小的渦輪增壓器來提高增壓效率的方式。

MINI 1.6L渦輪引擎所使用的雙渦流渦輪技術。

而可變幾何渦輪葉片的技術目前普遍使用在柴油引擎之上並以VGT(Variable Geometry Turbocharger)的技術稱之,可以藉由使用一具渦輪增壓器的方式達到不同增壓值的作法,有效改善渦輪遲滯現象的出現,並同時可以兼具高效率的動力輸出,然而由於汽油引擎的工作溫度極高,因此VGT技術應用在汽油引擎的情況目前並不普遍,僅有997世代的PORSCHE 911 Turbo有所搭載應用,並名為VTG(Variable Turbine Geometry)。

PORSCHE的VTG作動示意圖。

此回我們先概略介紹有關渦輪增壓的作動原理,未來我們也將再逐步的針對VGT、Turbo Lag甚至是說渦流渦輪增壓(Twin Scroll Turbo)等相關技術再進行更精確、深入的說明。

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