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技术诞生超过百年 涡轮增压引擎的发展史

http://www.hebei.com.cn 2013-12-04 08:25 长城网
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  发展早期问题严重的动力迟滞和爆震

  第一次世界大战让涡轮增压技术开始走向前台,而第二次世界大战则让涡轮增压技术得到了完善。从唯物主义辩证的观点来看,上世纪中叶爆发的第二次世界大战极大的推动了工业的发展,在这一期间飞行器完成了从双翼到单翼,从螺旋桨到喷气式的变化。在第二次世界大战中最具代表性的战争机器譬如美军的B17,德军的FW190都采用了涡轮增压动力以获得数千匹以上的输出功率。

  第二次世界大战中的洗礼让涡轮增压器开始和机械增压器逐渐的分离开来。用经典的二战战斗机来举例,美军P51野马战斗机采用的是机械增压动力,由于结构原理的关系发动机不得不腾出一部分扭矩来带动机械增压器转动,虽然动力有所提升但是相比起B17所采用的涡轮增压发动机来说效率显得略低。随着战争的进行和技术的发展,这一差异越发的凸显出来以至于影响到了后续车用增压器的发展。

  相比于航空器的星型发动机,车用的直列式发动机转速更低,所以在涡轮增压技术发展的早期这种低转速的特性让其优点完全被缺点所取代。原因很简单,涡轮迟滞和爆震。机械增压由于压缩机直接通过曲轴带动,所以灵敏度相当高,而且也更易于控制,相比之下通过废气控制的涡轮增压叶片显然可控性不佳。在技术发展的早期,由于发动机转速过低涡轮增压器的存在,反而阻碍了发动机进气的作用。

  至于爆震,过高的增压压力增加了汽油燃烧的活性,所以增压发动机往往会出现比自然吸气发动机更加强烈的爆震现象。另外出于技术的原因,发动机缸体的强度也限制了早期涡轮增压技术在汽车上的运用。

  在汽车用涡轮增压动力早期的发展史中,卡特彼勒是率先将涡轮增压技术推广到乘用车发动机上的企业之一。卡特彼勒通过和现在最著名的增压器供应商Garrett合作,对柴油发动机的缸体和增压器的壳体进行了强化设计,同时增加了增压器的密封性能,压缩机的尺寸由此变得更小。1955年Garrett研制成功T15涡轮增压器,而这也促使了世界上第一款量产的涡轮增压车型的诞生。

  1962年,奥兹莫比尔Jetfire Rocket成为了装备涡轮增压发动机的代表之作。不过这台V8的压缩比达到了10.25:1,所以发动机巨大的振动和涡轮迟滞在当时成为了困扰这款车的一大难题。

  在当时购买了奥兹莫比尔Jetfire Rocket的消费者,更是被涡轮压缩机轴因为缺少润滑经常烧毁的问题困扰得焦头烂额。不过,其他消费者只是感觉到了涡轮增压带来的动力迟滞现象。

  可以说涡轮增压器在上世纪六十年代试水汽车市场的举动是完全失败的,随后雪佛兰推出的Corvair Monza成为了第二款采用涡轮增压的车型。  

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关键词:发展,增压,技术,涡轮,动机

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稿源:搜狐汽车
责任编辑:吴浩
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