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宝马是如何解决涡轮迟滞现象

友驾用车百科 2024-05-25 01:31:01 31

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早期发动机达到2000转以上需要涡轮增压器介入,所以出现了涡轮迟滞的现象。完成让涡轮转得更快的这一过程,需要一定的时间,而涡轮迟滞就这样出现了。涡轮增压从推出到盛行,这么多年来为了尽量“解决”涡轮迟滞现象,各大汽车品牌也是拼了。

你还能感觉到涡轮迟滞各大厂家都有绝招的

近十年来,汽车行业刮起了一场“涡轮风”。

凭借着优秀的燃油经济性,强大的低扭表现,涡轮增压充分满足了现今消费者的需求。

一些厂家甚至将涡轮增压变成了全系产品的“标配”。

但是涡轮增压也有一些不足,尤其是其迟滞问题也一直受到消费者的诟病。

那么,啥叫涡轮迟滞?难道真的是无解的难题?

涡轮迟滞是什么:涡轮的作用,其实就是用废气来推动先行压缩空气的那个涡轮。

而涡轮迟滞,当然就是因为发动机在低转速时,由于产生的废气量低,不足以带动涡轮的运转。

所以,需要等到发动机转速提高之后,废气动力较大时,涡轮才能启动。

这个时间差就是涡轮迟滞。针对这个问题,厂家进行了大量的实验和研发来解决这个问题。

以一台2.0T车型为例,当低速行驶时,动力和普通的2.0L自然吸气车型并没有什么区别,当深踩油门去唤醒涡轮时,它会有1~2秒的迟滞,之后,涡轮开始介入,会感觉到动力来得比较突然,一定程度上影响了驾乘者的乘坐舒适性。

因此,各大汽车厂家都在着手解决涡轮迟滞这个问题。

奥迪:最厉害的是第三个电动涡轮:首先,以豪华品牌奥迪为例,奥迪 4.0 TDI 发动机采用了电驱动涡轮,而搭载4.0 TDI 发动机的奥迪SQ7,0~100km/h加速仅4.8s,而发动机达到1000rpm时涡轮就开始工作。

来看一下奥迪是怎么做到的?首先,这款柴油发动机的可变气门升程系统能通过控制排气门的开合,来调节2个涡轮增压器的工作状态,确保在低负荷时只有1个涡轮在工作,从而减少整部发动机的涡轮迟滞时间。

除了两个废气涡轮,真正厉害的是第三个电动涡轮。

电动涡轮其实是靠电动机直接驱动涡轮转子的废气涡轮增压器,用外力强行突破转子的惯性,将涡轮响应与油门变化之间的时间差缩到最短。

如果不是磁阻电机本身还要0.25秒的响应时间,那就没有涡轮迟滞了。

除了奥迪,奔驰和宝马均有应用类似的电动增压系统,尽管具体的命名各不相同,并且分别来自博格华纳、法雷奥等多家供应商,但基本都设有专门的供电系统。

比如奥迪EPC就配有48V系统,并自带发电机和电池组,而涡轮转子的转速则可达到70000rpm左右。

说完了豪华品牌,来看一下合资品牌。

世界十佳的福特1.0T低惯量涡轮:福特EcoBoost家族在涡轮增压技术方面可是鼎鼎大名,一款EcoBoost的1.0T发动机,可以拥有170Nm/1500~4500rpm的扭矩输出,赢得了尊荣不断。

要知道,1.0T这样的小排量,可是最怕涡轮迟滞的,它是如何做到的?

之所以有这么高的输出,关键在于发动机配备的低惯量涡轮转子,而低惯量涡轮转子最大的优点是涡轮转子比较小,所以当发动机排出废气时,废气驱动转子转的更快,同时涡轮也就转的更快了。

我们都知道,涡轮机的转子是靠发动机排放的废气来驱动的,只有气流的推力超过转子的惯性,才能使转子全速运转并带动压气机工作,不然就会出现涡轮迟滞的现象。

福特的汽车工程师为了解决涡轮迟滞,最先想到的就是改用质量更轻的涡轮转子。

说起来简单,但是只有等到轻量化技术、发动机配气技术等全都成熟且完善后,低惯量涡轮转子才能够成为多数涡轮增压发动机的标配,从而更好地解决涡轮迟滞现象。

你明白这个低惯量涡轮的技术含量了吧?

长安的2.0T蓝鲸发动机增强脉冲涡轮增压技术:不仅仅豪华品牌和合资品牌在解决涡轮迟滞上做了很多努力,而自主品牌也同样在这个领域深耕。

要不自主品牌怎么就能进步那么快呢!跟百年老品牌的竞争是打的硬仗!

长安2.0T蓝鲸发动机采用了增强脉冲涡轮增压技术,这台发动机主要搭载在长安CS95身上,发动机在1500转时就能爆发最大扭矩的85%以上。

另外为了做到减少排放、增加动力输出,长安的工程师为这款发动机匹配了一台“废气涡轮”。

这样一来,就提高了发动机排出废气的利用率。

而长安的另外一款车也同样采用了增强脉冲涡轮增压技术,这就是CS75,CS75的发动机将原先的常规结构排气歧管4-1优化为4-2-1的具有增强脉冲涡轮增压特质的结构,避免了各个气缸之间的排气干涉,提升了发动机性能;

将4-2-1(增强脉冲涡轮增压)结构排气歧管与增压器匹配后,能发挥出部分双涡管增压器的潜力,从而减少涡轮迟滞。

你还能感觉到涡轮迟滞?

你还能感觉到涡轮迟滞?说实话,如果涡轮介入高于1700转,那还是有感觉的。

虽然比起前些年的突然一窜要好得多。

这话同样是说着容易做着难,要知道,你随便一起步,1800转就到了!

涡轮迟滞时间的长短是个系统工程,综合指标。

它和很多因素有关,譬如说涡轮体积大小、进气管长等等。

各大厂家都在努力地用先进的技术和合理的设计,来减小这种迟滞。

各个厂家都在各显神通,相信这个问题会很快得到解决,哪怕你是再感觉灵敏的脚,1000转时介入,你还会感觉到?

其实与感觉相比,其实更重要的是减排节能。难道不是吗?如果涡轮迟滞解决了,当然也就更加节能了!


拓展:消灭涡轮迟滞的各种黑科技

涡轮迟滞的感觉,相信开过涡轮增压车型的朋友都有所体会,大致可以这样形容一下:一脚油门下去,车子会有一小段的“思考人生”时间,然后才开始发力猛冲。

(PS:“思考人生”并非涡轮增压发动机特有的现象,跟变速箱的设定也有直接关系)

涡轮增压的工作原理大家或多或少都有所了解,主要作用就是提高发动机进气量,从而提高发动机的功率和扭矩,让车子更有劲。

涡轮增压器通过发动机排出的废气带动运转,而废气通过运转的涡轮转化为高温高压的进气,提高发动机的充气效率和增强燃烧效果。

理论上,涡轮增压器的转速越高,“吸”回来的废气就越多,相应的充气效率和燃烧效果就越强,动力自然也就越猛。

那么问题就在这个转速上面了,涡轮增压器在任何转速下都是在工作的,只是在低转速下,带动涡轮转动的废气不多,涡轮增压器的增压效果也就不明显了。

想要明显的动力提升,就得让涡轮转得更快(比如深踩油门),这需要一个过程,再加上涡轮本身有一定的转动惯量,这里头包含了涡轮的重量、大小、发动机排量、进气损失等等因素(类似于电风扇,从启动到正常转速,并不是一按下开关就能达到的)。

完成让涡轮转得更快的这一过程,需要一定的时间,而涡轮迟滞就这样出现了。

或许你可以这么理解,发力放大招需要蓄能的过程。

比如你小时候看过的龟派气功、螺旋丸等等打架绝招一样,先要在手上把能量蓄到一个最大的峰值,然后再打出去。

所以,对于涡轮增压发动机来说,迟滞是属于“正常现象”。

就目前的技术而已,不管是涡轮增压还是机械增压,都无法100%避免掉这一小段的“思考”时间。

当然,想办法缩短涡轮增压发动机的“思考人生”时间,尽量不被驾驶者感知到,是各大汽车厂商潜心修行的领域之一。

涡轮增压从推出到盛行,这么多年来为了尽量“解决”涡轮迟滞现象,各大汽车品牌也是拼了。

低惯量涡轮

这是咱们比较常接触到的降低涡轮迟滞现象的技术了,家用涡轮增压车型最常用的手段之一。

相比那些纯粹追求动力的狂野派涡轮增压器,低惯量涡轮走的是精致细腻的家用路线。

涡轮尺寸小、涡轮风叶质量更轻,以至于发动机不需要太高转速就能让涡轮转得更快,从而降低涡轮迟滞的现象。

虽然没有高惯量涡轮的暴躁性格,但在车子低速起步的时候,低惯量涡轮增压的辅助还是可以给到你充足的动力。

另一方面,配合起双涡管设计、发动机直喷技术、更短的进气行程等等技术,低惯量涡轮增压在保证到满意的动力输出的同时,燃油经济性、行驶平顺性、可靠性等方面表现都非常优秀。

最典型的例子:福特的1.0T、丰田的1.2T、大众的1.2T等等。

电动涡轮

这项技术的代表必须是奥迪了,因为在发布了奥迪SQ7之后,奥迪放言:“Turbo lag is history”。

奥迪SQ7搭载的是4.0T V8三涡轮增压柴油发动机,最大马力为435匹,最大扭矩为900牛·米,百公里加速仅需4.8秒。

2个涡轮增压器+1个电动涡轮增压器,在怠速或中低转速时,通过AVS气门控制系统来控制排气门的开合,从而调节两个涡轮增压器的工作状态,同时利用电动涡轮增压器辅助来减小涡轮迟滞。

简单来说,低负荷运作状态下,只有1个涡轮增压器工作,这样就可以一定程度上减少整部发动机的涡轮迟滞时间了。

而完全靠电动机来驱动的电子涡轮增压器则是降低涡轮迟滞的真正“幕后玩家”,不管发动机的转速如何,电子涡轮都能以最佳的状态运转,极大程度减少了从你踩油门到涡轮响应这段过程的时间。

当然,死对手奔驰和宝马也都在玩了。

相比目前市面上不少“汽配城”风格的电子涡轮增压系统,BBA有自己独立的带有发动机和电池组的48V供电系统,涡轮的转速差别巨大。

所以跟那些拿着车载电源来扮噱头的产品,完全不是一回事儿!

VTG可变截面技术

保时捷这项远近闻名的技术,早在997 Turbo首发的时候就让世人打开眼界了。

3.6T 双涡轮增压发动机,2250rpm就能输出最大扭矩峰值,可以说是很难感受到涡轮迟滞的现象。

当然,VTG技术则是功不可没了。

VTG的中文意思可以理解为可变几何形状的涡轮叶片,也就是说涡轮叶片可以根据发动机实际工况的变化来改变开角。

简单来说保时捷VTG技术就是通过增加一个可动叶片来改变进入涡轮的空气流速。

比如低转速的时候,废气还不足以带起足够快的涡轮叶片,所以涡轮叶片开角就越小,进风口就越小,吸进去的空气流速自然就更急,涡轮相应就转得更快了。

低转速让涡轮更轻松转起来,自然涡轮迟滞也就得到更好的控制了。

而等到发动机转速上来了,废气量和压力都够大,推动涡轮自然也就不成问题,涡轮叶片在这个工况下也是处于完全打开状态。

气动涡轮

从业界的角度来看,沃尔沃PowerPulse技术是处理涡轮迟滞最简单粗暴的方式,但不得不承认效果十分显著。

基础原理就是往排气歧管里头喷高压空气,然后让涡轮更快达到一个需求转速。

沃尔沃家族用的D5柴油发动机,不到两千转就能实际输出峰值扭矩了,比起自家的机械+涡轮双增压系统都要厉害。

沃尔沃PowerPulse技术是通过高压储气罐把空气给存起来,然后根据气门的变化,在把储气罐的高压空气给喷到排气里头,也就是涡轮前面。

把处于怠速状态的涡轮一下子提升到了全速状态,这个过程仅仅只要0.3秒,对于“治疗”涡轮迟滞现象来说,这技术绝对够强。

总结

相比几十年前EV0那种猛兽身上的2.0T涡轮增压所带来的的三五秒迟滞,现今的1秒、2秒倒不算是什么不可思议的现象。

跟自然吸气相比,涡轮增压发动机的涡轮迟滞现象是几乎不可能被避免掉的,汽车厂商现在能做的就是不断专研出各种“黑科技”来尽量降低涡轮迟滞的存在感。

而作为消费者,这一小段的“蓄力”时间还是应该要给予更多的理解和包容,储够能量才能有一发不可收拾的高潮!

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拓展:宝马5系涡轮多少转才会介入

1.4排量在2000转左右,1.8排量在1500转左右,2.0排量在1000转左右;

早期发动机达到2000转以上需要涡轮增压器介入,所以出现了涡轮迟滞的现象。

现在涡轮介入要求的转速很低,一般在1500转左右。

涡轮增压的功能:

涡轮增压的主要作用是增加发动机的进气量,从而增加发动机的功率和扭矩,使汽车更有活力。

发动机加装涡轮增压器后,其最大功率比未加装涡轮增压器时提高40%以上。

涡轮介入时动力输出更猛,能感觉到推背感,这也是判断涡轮介入的方式。


拓展:什么是涡轮迟滞现象该如何改善涡轮迟滞

汽车涡轮迟滞现象主要是当发动机刚开始转换速度较低的时候,由于产生的废气量比较低,也就不足以带动涡轮旋转,所以需要等到发动机转速提高以后,飞机的动力才能启动,而这个等待的时间也就是一个迟滞现象,但这个时间一般不是很长。

几乎是每一辆车子都会出现的现象,所以作为司机不要过于惊讶,但如果迟滞时间过长,那只能说明汽车涡轮出现的问题动力发生了变化。

这个时候就需要去专业的汽车电修理。

一、涡轮迟滞现象

涡轮迟滞现象,它是利用发动机排出的废气惯性,以此冲力来推动涡轮进行旋转,当然涡轮带动同轴的叶轮输送由空气滤清器管道来的空气,使之增压为气缸这种转速过快是可以带动涡轮旋转弹,长时间没有转动,所等待的时间也就是迟滞时间,等待的时间有长有短,主要是要看汽车的性能如何。

二、优化涡轮迟滞

优化涡轮池致是可以通过缩短排气管和涡轮增压器之间的距离,让涡轮响应更迅速,排气效率更高,另外单涡轮双涡管设计能有效缓解低速时的迟滞性,使得发动机峰值扭矩的爆发更早,主要是因为该系统将发动机排气管道按点火时刻相邻的气缸排气管道分成两组,分别推动涡轮工作,具有更强的脉冲增压。

三、小型涡轮会更好

当然如果平时用车量比较小,可以选择小型轻量化,我们因为小型的涡轮质量惯性各方面肯定要稍微好一些,虽然动力没有大涡轮比较好,不过运转的速度非常快,而且也能够带动一般车辆行驶,而且中途迟滞时间比较短,甚至有些小型的涡轮没有迟滞时间,所以这就是小型涡轮的一些优点。


拓展:行政运动两不误宝马525刷ecu改善动力迟滞更完美

北京艾森宝马525刷ecu提动力

行政级轿车这一市场孕育着很多豪华品牌的中坚力量,在这一领域的成功与否甚至决定着公司未来几年的发展势头。

众所周知的德系三驾马车一直以来都占据着绝大部分的市场份额,但它们的成功因素却各有不同,奥迪的庄重和奔驰的豪华,还有主动坐上驾驶席,行政级里的运动健将宝马5系,今天作业的主角就是这台入门级的宝马525LI。

北京艾森宝马525升级ecu改善换挡顿挫

北京艾森宝马525刷一阶

此台宝马525Li搭载的还是代号为B48B20C的2.0T涡轮增压发动机,不过是低功率调校,最大输出功率135kW(184Ps)/5000-6500rpm,峰值扭矩290Nm/1350-4250rpm,与之匹配的传动系统依然是老搭档,ZF的8AT变速箱,此款车账面数据并不算出众,甚至在同级别属于较弱的数据,在试驾驾驶中低速以及急加速动力迟滞的现象很显著,影响了驾驶的乐趣与乘坐的舒适感,为了能在安全范围内拓展出车在国内最佳的动力与操控,一对一定制的刷ecu是个不错的选项。

北京艾森宝马525升级ecu为啥能提动力

首先对车辆进行全车的系统检测,确保车辆在健康状态下优化升级,之后安装路试的设备进行路试的log信息采集,为国外的程序商提供最为准确的车辆运转信息。

之后安装专用的设备进行发动机程序的读取,读出的程序、路试的log信息、车友的合理需求、车辆配置的油品等客观信息一并传送给国外的程序商,确保程序优化的合理性。

其实刷ecu并不是简单意义的高功率车型的控制系统直接复制到低功率上,高功率的发动机照样有升级拓展的空间,只不过拓展空间的大小有差异罢了。

正统的程序商会根据每台车的实际运行状况进行程序的单车定制,从而确保程序优化的针对性与稳定性。

先期的工作就是需要权威的马力机针对相关车型进行相关油品下的数据测试,这种先期的数据开发需要很长时间,为的就是能拿出最佳的数据基线,后期升级每台同品牌同年款的车辆时,需要对车子进行实际的车辆log采集,在稳定的数据基线上按照每台车的特性进行微调就可以,优化后的数据写入车子后在再次进行路试的log采集,校订程序优化的合理性,这样调配的程序,作业时间周期短、稳定,针对性更强。

北京艾森宝马525升级ecu实际效果

整体的操作在三个小时左右,定制优化好的程序植入发动机电脑后,通过专用的设备进行全车的系统检测,之后再次进行路试的log信息采集,效果程序优化的合理性;

实际路试效果汇总如下:一:通过整体的定制优化,起步瞬间既能感觉到车子更加的轻盈,加速随给随有,加速感持续线性,之前低速以及急加速动力迟滞的现象得到不错改善;

二:换挡逻辑更加的清晰聪明,换挡更加的积极平顺,动力与操控的升级整体的驾控更加的线性;

三:声浪更加的低沉浑厚,宝马525LI刷ecu升级提动力的性价比、安全性非常高。

北京艾森宝马525刷ecu有保障

改装不是让您不顾安全炫耀的去驾驶,而是在您需要动力或者操控的时候它能在保证安全的前提下随用随有,这才是改装的真谛!ecu优化是一门科学,希望大家都能够理智的认识ecu 升级ECU,都能够"随心所欲"的驾驭自己的爱车,再也没有比"灵巧"油门的反应---更能体会驾驶的乐趣了 !希望还在原始ECU模式下,"辛苦"驾驶车辆的会员,尽早体会"足下有感"的升级ECU后的乘驾感受!


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