双涡管单涡轮增压器
双涡管单涡轮增压器是一种将双涡管排气设计与单涡轮结构相结合的增压系统,
旨在优化发动机废气能量利用率,提高动力响应和效率。
下面详细分析一下它的工作原理和特点:
一、基本结构
1. 双涡管设计:
◦ 排气歧管被分成两个独立的通道(涡管),发动机气缸的排气脉冲通常
按点火顺序交替分组(如四缸发动机分为1-3缸和2-4缸)。
◦ 每个涡流以不同的角度或路径引导废气,以避免不同气缸的排气脉冲之间相互干扰。
2、单涡轮结构:
◦虽然排气被分成双涡管,但废气最终还是一起驱动单个涡轮,而且只有一个涡轮转子,
其结构比双涡轮系统更紧凑。
二、核心优势
1、减少排气干扰,提高废气能量利用率:
◦ 在传统的单涡管设计中,不同气缸的排气脉冲可能会相互抵消,导致涡轮响应延迟(涡轮迟滞)。
◦ 双涡管组排气脉冲,使废气更连续、更有序地冲击涡轮叶片,
提高涡轮机低速时的响应速度。
2.提高低速扭矩:
◦ 低速时,较小的排气流量仍能有效驱动涡轮,提高发动机的低扭矩性能
(例如宝马N20发动机就是典型案例)。
3.平衡性能和成本:
◦ 与双涡轮系统相比,单涡轮结构更简单,制造成本和故障率更低,
并且双涡管设计接近双涡轮的响应特性。
三、工作场景示例
• 低速范围:双涡管确保废气脉冲持续驱动涡轮,减少滞后并快速建立增压压力。
• 高转速区:废气流量充足,涡轮高效运转,保持高功率输出。
4.典型应用
•宝马N20/N55发动机:通过双涡管单涡轮设计,实现低速高扭矩(如1250rpm即可输出最大扭矩)。
• 丰田8AR-FTS发动机:兼顾燃油经济性与动力响应。
5. 潜在的缺点
设计复杂性增加:双涡管的铸造和布局需要与发动机排气正时精确匹配。
高速潜力有限:单个涡轮机的物理极限可能低于双涡轮并联解决方案。
摘要 双涡管单涡轮增压器在单涡轮增压器中实现了接近双涡轮增压器的响应速度和效率
通过优化排气流道,实现了结构优化。这是一项平衡性能、成本和可靠性的创新设计,
尤其适合注重低扭矩和日常驾驶体验的车型。