基本介紹
- 中文名：可變截面渦輪增壓器
- 外文名：variable geometric turbocharger
- 系統心臟：心臟是可調渦流截面的導流葉片
- 分類一：可變喉口增壓器
- 分類二：舌形變截面結構
- 分類三：可變噴嘴環增壓器(VNT)
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設備介紹
與傳統渦輪增壓器相比，這極大地改善了低轉速時的回響時間和加速能力。採用可變渦輪截面技術的汽油發動機在所有轉速範圍內的效率均明顯高於目前採用的標準放氣閥式的渦輪增壓器。相應地，在各個轉速範圍內的節油性能也更上一層樓。
用途
舉例TDI系統上的Garret VNT15可變截面渦輪增壓器使增壓技術比舊有型號有更快的回響（儘管以前機型的增壓滯後現象也比較輕微），起效範圍更加寬廣，同時不會造成排氣氣壓過高的問題。在大眾的TDI發動機中，增壓回響被控制在0.25秒內，駕駛員根本感覺不到增壓時滯的存在。
工作原理
TDI發動機的燃油系統也有自己的特徵，現在有三種燃油噴射系統，首先是分配泵系統，由燃油泵向噴嘴順序供油（舊機型油壓為931bar，新機型壓力更高），噴油時間和噴油量都由電腦控制。大多數大眾TDI發動機使用博世VP 37電控分配泵，通常它安裝在發動機前端，由正時皮帶驅動。分配泵和噴嘴之間是高壓鋼油管。這一系統套用在90和100hp的直4 1.9升機型上，還有2.5升直5以及150hp2.5升V6上。在分配泵內，燃油首先通過葉片提升壓力，隨後旋轉柱塞泵把壓力進一步提升並按順序把燃油送到每一缸噴油。每個噴嘴包含帶回位彈簧的活塞，一旦燃油壓力超過設定值，噴口即打開。5個噴口直徑極小。回位彈簧按兩級工作，即預噴在低壓下進行，主噴則在高壓下進行。主噴可以在混合器點火後繼續進行，有效地降低了發動機的噪音。提高燃油噴射壓力可以顯著地改善排放水平，例如Audi A4 TDI把噴射壓力提升至1368bar，把排氣顆粒水平降低了20%。所付出的代價是把燃油泵中的柱塞加粗1毫米。
分類
可變喉口
工作原理：
–如圖1所示，是將一個可變喉口裝置置於發動機排氣管出口與渦輪入口之間，改變喉口的開度，即可獲得不同工況下所需的不同流通截面，達到改善發動機與增壓器匹配性能的目的。
優缺點：
–可變喉口增壓器結構簡單，成本低廉，但效率較低。
舌形變截面
工作原理：
–舌形擋板結構分單舌形和雙舌形兩種． 優缺點：
–舌形擋板VGT結構簡單，調節方便，易實現自動控制，但由於流動損失較大，調節範圍有一定限制，增壓器總效率低。
可變噴嘴環
工作原理：
–採用的是活動的噴嘴環葉片，噴嘴環葉片可以繞著各自的軸心共同旋轉，隨著噴嘴環葉片角度的改變，渦輪機最小流通截面積以及排氣進入渦輪的角度和速度都將發生變化，從而改變了渦輪機的轉速和壓氣機出口端的增壓壓力．結構如圖2所示。
–發動機低速運轉時，噴嘴環截面積減小，渦輪速度上升，增壓壓力增加，保證了低轉速時的增壓壓力和進氣量；發動機高速運轉時，噴嘴環截面積增大，渦輪轉速下降，防止增壓器超速．發動機加速時，為了提高增壓器的回響速度，可減小噴嘴環截面積，提高增壓器轉速，從而提高增壓壓力和進氣量，滿足瞬態工作時的進氣要求．
優缺點：
–VNT與可變喉口、舌形擋板增壓器相比，調節範圍廣，在低速時增壓器的總效率最高。
