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可变截面涡轮增压器

用于涡轮增压的设备

可变截面涡轮增压器的汽油发动机。涡轮增压系统的心脏是可调涡流截面的导流叶片。这些导流叶片可在低转速、低排气量的工况下关闭，从而增大发动机的进气压力。

工作原理
TDI发动机的燃油系统也有自己的特征，现在有三种燃油喷射系统，首先是分配泵系统，由燃油泵向喷嘴顺序供油（旧机型油压为931bar，新机型压力更高），喷油时间和喷油量都由电脑控制。大多数大众TDI发动机使用博世VP 37电控分配泵，通常它安装在发动机前端，由正时皮带驱动。分配泵和喷嘴之间是高压钢油管。这一系统应用在90和100hp的直4 1.9升机型上，还有2.5升直5以及150hp2.5升V6上。在分配泵内，燃油首先通过叶片提升压力，随后旋转柱塞泵把压力进一步提升并按顺序把燃油送到每一缸喷油。每个喷嘴包含带回位弹簧的活塞，一旦燃油压力超过设定值，喷口即打开。5个喷口直径极小。回位弹簧按两级工作，即预喷在低压下进行，主喷则在高压下进行。主喷可以在混合器点火后继续进行，有效地降低了发动机的噪音。提高燃油喷射压力可以显著地改善排放水平，例如Audi A4 TDI把喷射压力提升至1368bar，把排气颗粒水平降低了20%。所付出的代价是把燃油泵中的柱塞加粗1毫米。
设备介绍
与传统涡轮增压器相比，这极大地改善了低转速时的响应时间和加速能力。采用可变涡轮截面技术的汽油发动机在所有转速范围内的效率均明显高于目前采用的标准放气阀式的涡轮增压器。相应地，在各个转速范围内的节油性能也更上一层楼。
用途
举例TDI系统上的Garret VNT15可变截面涡轮增压器使增压技术比旧有型号有更快的响应（尽管以前机型的增压滞后现象也比较轻微），起效范围更加宽广，同时不会造成排气气压过高的问题。在大众的TDI发动机中，增压响应被控制在0.25秒内，驾驶员根本感觉不到增压时滞的存在。
分类
可变喉口
工作原理：
–如图1所示，是将一个可变喉口装置置于发动机排气管出口与涡轮入口之间，改变喉口的开度，即可获得不同工况下所需的不同流通截面，达到改善发动机与增压器匹配性能的目的。
优缺点：
–可变喉口增压器结构简单，成本低廉，但效率较低。
舌形变截面
工作原理：
–在涡轮进气截面后加一舌形可调喷嘴叶片，通过舌形叶片的摆动，改变蜗壳的面径比A/R值，使得发动机低速时A/R减小，提高涡轮转速，增加增压压力；高速时，有较大的A/R值。
–舌形挡板结构分单舌形和双舌形两种． 　优缺点：
–舌形挡板VGT结构简单，调节方便，易实现自动控制，但由于流动损失较大，调节范围有一定限制，增压器总效率低。
可变喷嘴环
工作原理：
–采用的是活动的喷嘴环叶片，喷嘴环叶片可以绕着各自的轴心共同旋转，随着喷嘴环叶片角度的改变，涡轮机最小流通截面积以及排气进入涡轮的角度和速度都将发生变化，从而改变了涡轮机的转速和压气机出口端的增压压力．结构如图2所示。
–发动机低速运转时，喷嘴环截面积减小，涡轮速度上升，增压压力增加，保证了低转速时的增压压力和进气量；发动机高速运转时，喷嘴环截面积增大，涡轮转速下降，防止增压器超速．发动机加速时，为了提高增压器的响应速度，可减小喷嘴环截面积，提高增压器转速，从而提高增压压力和进气量，满足瞬态工作时的进气要求．
优缺点：
–VNT与可变喉口、舌形挡板增压器相比，调节范围广，在低速时增压器的总效率最高。
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