700原力涡轮增压技术解析

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低惯量转子+低阻力轴承


  代表车型:Ferrari 488 Pista
  虽然大家都知道,只要降低涡轮转子的运转阻力,使其更易于推动,就能缓解乃至消除涡轮迟滞现象。但是,在高温高压的工作环境中,可不是简单换上小型涡轮转子就行的。
  首先,材料科学肯定是绕不过的一环,用轻量化、耐高温的材料例如钛铝合金、陶瓷复合铝等材料来制造叶片是目前常见的。其次,使用低阻力的转子轴承也不可避免,还得精确设计废气端与进气端两个涡轮的叶片构型与气道导角,以确保气流特性更顺畅。
  可见,要造好低惯量涡轮,对制造方的经验与技术都有着极高的要求,但整车厂有时未必有精力亲自去研发、生产低惯量涡轮,因此任务通常会交给像Honeywell霍尼韦尔这类专业涡轮供应商去完成。
  如今,主流涡轮增压发动机基本都已配备低惯量涡轮。例如法拉利488 Pista涡轮机相较于488 GTB的涡轮降低了50%阻力,使得其3.9升双涡轮增压发动机非仅马力相较于488 GTB的性能上提升许多,更营造出几乎没有涡轮迟滞的线性动力,不信大家看大头义主编对如今法拉利动力单元的好评便可知

可变扭矩管理系统+涡轮转子转速监测


  代表车型:Ferrari 488 Pista
  还是法拉利488 Pista,这款车配备了可变扭矩管理系统,能随着变速箱挡位的变化,逐级调节发动机输出的扭矩,直到最高的第七挡才向驱动轮传递最大的扭矩输出。与此同时,这套系统还让发动机能在整个转速区间内都平稳输出扭矩,这主要归功于增加了涡轮转速感应装置,能实时感应IHI-HoneyweⅡ涡轮增压器的转子转速,以此来对发动机的其他部件进行细微调整,使得整个增压器的运作效率最大化,使其相较于旧款发动机在40%~100%全油门加速时涡轮增压器的响应时间缩短了一半多,达到一台大排量自然吸气发动机才会有的动力响应速度。

双涡流排气道增压器


  代表车型:McLaren 720S
  在传统的涡轮增压发动机设计中,各个汽缸排出的废气,首先会经由底部连通的排气芭蕉相继进入同一根排气管,然后再通过这根管道出气推动排气端的涡轮叶片。
  流体力学与燃气机是高深的学问,以上看似简单的运作原理,却有可能由于不同汽缸之间的排气咏冲波汇聚到涡轮排气端时产生互相干涉与紊流的状况,导致叶片的运转效率降低。McLaren 720S的M480T发动机,透过双涡流排气道设计涡轮增压器搭配分组式的排气芭蕉,根据汽缸的点火顺序及排气脉冲的波形将排气咏冲波分组吹到叶片,从而避免发生排气干涉。


  由于不再有多余的排气干涉,因此相比一般结构的涡轮增压器,使用双涡流排气道涡轮增压器的发动机能更积极响应节气门变化,进而使得发动机表现出更好的加速线性。当然,也因为有了这项技术,厂家可以选择让涡轮机有更高A/R值,换取更强大马力,例如迈凯伦720S所搭载的4.0L双涡轮增壓V8发动机,就比旧款3.8L机器有了截然不同性能表现。
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