双涡轮增压系统
如果默认情况下柴油发动机配备涡轮，那么汽油发动机无需涡轮增压器即可轻松运行。 尽管如此，在现代汽车工业中，汽车的涡轮增压器不再被认为是奇特的（详细描述了它是一种什么样的机构以及它是如何工作的， 在另一篇文章中).
在一些新车型的描述中，提到了诸如biturbo或双涡轮增压器之类的东西。 让我们考虑一下它是一种什么样的系统，它是如何工作的，以及如何在其中连接压缩机。 在评论的最后，我们将讨论双涡轮增压器的优缺点。
什么是双涡轮增压器？
让我们从术语开始。 短语双涡轮总是意味着，首先，这是一种涡轮增压类型的发动机，其次，强制将空气喷射到气缸中的方案将包括两个涡轮。 双涡轮增压和双涡轮增压之间的区别在于，在第一种情况下使用了两个不同的涡轮机，而在第二种情况下它们是相同的。 为什么 - 我们稍后会弄清楚。
在赛车中实现卓越性能的渴望促使汽车制造商寻找无需标准干预即可提高标准内燃发动机性能的方法。 最有效的解决方案是引入额外的鼓风机，由于鼓风机使更大的容积进入气缸，从而提高了设备的效率。
那些一生中至少使用涡轮发动机驾驶过一次汽车的人注意到，直到发动机旋转到一定速度之前，这种汽车的动力一直很缓慢。 但是，一旦涡轮增压器开始工作，发动机的响应能力就会提高，就像一氧化二氮已经进入气缸一样。
这种安装的惯性促使工程师考虑对涡轮机进行另一种修改。 最初，这些机制的目的是消除这种负面影响，这种负面影响影响了进气系统的效率（了解更多信息）。 在另一则评论中).
随着时间的流逝，开始使用涡轮增压以减少燃料消耗，但同时提高了内燃机的性能。 通过安装，您可以扩大扭矩范围。 经典涡轮提高了气流速度。 因此，进入气缸的容积比吸入的容积大，并且燃油量不变。
由于此过程，压缩增加，这是影响电动机功率的关键参数之一（有关如何测量电动机功率的信息，请参见 这里）。 随着时间的流逝，汽车改装爱好者对工厂的设备不再满意，因此跑车现代化公司开始使用不同的机制将空气注入气缸。 由于引入了额外的增压系统，专家们设法扩大了电动机的潜力。
随着电机涡轮增压技术的进一步发展，双涡轮增压系统出现了。 与传统涡轮机相比，这种安装方式使您可以从内燃机中去除更多的动力，并且对于自动调节爱好者而言，它还为升级其车辆提供了更大的潜力。
双涡轮增压器如何工作？
常规的自然吸气发动机的工作原理是通过进气道中的活塞产生的真空来吸入新鲜空气。 当气流沿着路径移动时，如果是化油器汽车或由于喷油器的操作而喷入了燃料，则少量汽油会进入（对于汽油内燃机）。 强制燃料供应的类型).
这种电机的压缩直接取决于连杆的参数，气缸体积等。 对于传统的涡轮机，利用废气流，其叶轮会增加进入气缸的空气。 这增加了发动机的效率，因为在混合气燃烧期间释放了更多的能量，并且扭矩增加了。
双涡轮增压器的工作方式与此类似。 仅在该系统中，涡轮叶轮旋转时才消除了电动机“有思想性”的影响。 这是通过安装其他机制来实现的。 小型压缩机会加速涡轮的加速。 当驾驶员踩下油门踏板时，由于发动机几乎立即对驾驶员的动作做出反应，因此这样的汽车加速得更快。
值得一提的是，该系统中的第二种机制可以具有不同的设计和操作原理。 在更先进的版本中，较小的涡轮机以较低的废气流旋转，从而以较低的速度增加了进入的流量，并且内燃发动机无需旋转至极限。
这样的系统将根据以下方案工作。 当发动机启动时，在汽车静止时，该装置以怠速运转。 在进气道中，由于气缸中的真空，形成了新鲜空气的自然运动。 小型涡轮机以低rpm转速开始旋转，从而促进了这一过程。 该元件使牵引力略有增加。
随着曲轴转速的增加，排气变得更加强烈。 此时，较小的增压器旋转得更猛，多余的废气流开始影响主机。 随着叶轮速度的增加，由于更大的推力，越来越多的空气进入进气道。
双重增压消除了经典柴油发动机所存在的苛刻动力转换。 在内燃机的中等速度下，当大型涡轮刚刚开始旋转时，小型增压器达到其最大速度。 当更多的空气进入气缸时，排气压力增加，从而驱动主增压器。 该模式消除了最大发动机转速的扭矩与涡轮的夹杂之间的明显差异。
当内燃机达到其最大速度时，压缩机也达到极限水平。 双升压设计的目的是，内置大型增压器，可防止较小的增压器因过载而过载。
双车用压缩机在进气系统中输送的压力是传统增压无法实现的。 在使用传统涡轮机的发动机中，总会出现涡轮滞后现象（功率单元的功率在达到其最大转速和打开涡轮之间有明显的差异）。 连接较小的压缩机可消除这种影响，从而提供平稳的电机动态。
在双涡轮增压中，扭矩和功率（了解这些概念之间的区别 在另一篇文章中与带有一个增压器的类似电动机相比，功率单元的）转速范围更大。
具有两个涡轮增压器的增压方案的类型
因此，涡轮增压器的运行理论已经证明了其实用性，可在不改变发动机本身设计的情况下安全地增加动力装置的功率。 因此，来自不同公司的工程师开发了三种有效类型的双涡轮增压器。 每种类型的系统都将以其自己的方式进行排列，并且其操作原理会稍有不同。
今天，以下类型的双涡轮增压系统已安装在汽车中：
- 平行;
- 持续的;
- 踩了
每种类型在鼓风机的连接图，尺寸，每个鼓风机投入运行的时间以及增压过程的特性方面都不同。 让我们分别考虑每种类型的系统。
并联水轮机接线图
在大多数情况下，具有V形气缸体设计的发动机使用并联式涡轮增压。 这种系统的设备如下。 每个气缸部分都需要一个涡轮机。 它们具有相同的尺寸，并且彼此平行。
废气均匀地分布在排气道中，并以相同的量流向每个涡轮增压器。 这些机构的工作方式与带有一个涡轮的直列式发动机的工作方式相同。 唯一的区别是这种Biturbo具有两个相同的鼓风机，但每个鼓风机的空气都不会分布在各个部分上，而是不断地注入进气系统的公用管道中。
如果我们将这种方案与在线动力装置中的单个涡轮机系统进行比较，那么在这种情况下，双涡轮机设计将由两个较小的涡轮机组成。 这需要较少的能量来旋转其叶轮。 因此，增压器的连接速度比一台大型涡轮机低（惯性较小）。
这种布置消除了在具有一个增压器的常规内燃发动机上发生的急剧涡轮滞后的形成。
顺序包含
Biturbo型系列还可以安装两个相同的鼓风机。 只是他们的工作不同。 这种系统中的第一种机制将永久运行。 仅在发动机运行的特定模式下连接第二设备（当其负载增加或曲轴转速增加时）。
在这样的系统中的控制是通过对通过的流的压力做出反应的电子设备或阀门来提供的。 ECU根据编程算法确定何时连接第二台压缩机。 无需打开单个发动机即可提供驱动（该机构仍仅在废气流的压力下运行）。 控制单元激活控制排气运动的系统的执行器。 为此，使用电动阀（在较简单的系统中，它们是对流动气流的物理力做出反应的普通阀），该电动阀可打开/关闭通往第二台鼓风机的通道。
当控制单元完全打开通向第二齿轮叶轮的通道时，两个设备并行工作。 因此，此修改也称为串行并行。 由于两个送风机的供应叶轮连接到一个进气道，因此两个鼓风机的运行可以布置更大的进气压力。
在这种情况下，还安装了比常规系统小的压缩机。 这也减少了涡轮迟滞效应，并在较低的发动机转速下提供最大扭矩。
这种双涡轮增压器安装在柴油和汽油动力装置上。 该系统的设计允许您安装甚至不是两台而是三台相互串联的压缩机。 这种修改的一个例子是 2011 年推出的 BMW（Triple Turbo）的开发。
步骤方案
分级双涡管系统被认为是最先进的双涡轮增压类型。 尽管它自 2004 年就已存在，但两级增压已在技术上证明了其效率。 这款 Twin Turbo 安装在欧宝开发的某些类型的柴油发动机上。 博格瓦格纳涡轮增压系统的阶梯式增压器对应物安装在一些宝马和康明斯内燃机上。
涡轮增压器方案由两个不同尺寸的增压器组成。 它们是按顺序安装的。 废气的流量由电动阀控制，电动阀的操作由电子控制（也有由压力驱动的机械阀）。 此外，该系统还配备了可改变排放方向的阀门。 这将有可能激活第二个涡轮机，并关闭第一个涡轮机，以使它不会发生故障。
该系统具有以下操作原理。 排气歧管中安装了一个旁通阀，可切断从软管流向主涡轮的流量。 当发动机以低转速运行时，该分支关闭。 结果，排气通过小型涡轮机。 由于具有最小的惯性，即使在低ICE负载下，该机构也能提供额外的空气量。
然后，水流通过主涡轮机叶轮。 由于其叶片开始在较高压力下旋转，直到电动机达到中速为止，因此第二个机构保持静止。
进气道中还有一个旁通阀。 在低速时，它是关闭的，空气流几乎没有注入。 当驾驶员使发动机升压时，小型涡轮机旋转得更厉害，从而增加了进气道中的压力。 这继而增加了排气的压力。 随着排气管中压力的增大，废气门会稍微打开，从而使小型涡轮机继续旋转，并且其中一些气流会导引至大型鼓风机。
大型鼓风机逐渐开始旋转。 随着曲轴转速的升高，该过程加剧，这使气门打开更多，并且压缩机旋转得更大。
当内燃机达到中速时，小型涡轮机已经在最大转速下运转，而主增压器刚刚开始旋转，但尚未达到最大转速。 在第一阶段的操作过程中，废气流经小型机构的叶轮（而其叶片在进气系统中旋转），并通过主压缩机的叶片移至催化剂。 在这一阶段，空气通过大型压缩机的叶轮吸入，并通过旋转的较小齿轮。
在第一阶段结束时，废气门完全打开，排气流已完全导向主增压叶轮。 这种机制旋转得更厉害。 设置旁路系统，以便在此阶段完全停用小型鼓风机。 原因是，当达到大型涡轮机的中速和最高速度时，它会产生如此强劲的扬程，以至于第一级只是简单地阻止其正确进入气缸。
在加压的第二阶段，废气通过小叶轮，进入的气流绕着小机构引导-直接进入气缸。 借助此系统，汽车制造商设法消除了最小转速时的高扭矩与达到最大曲轴转速时的最大功率之间的巨大差异。 这种效果一直是任何传统增压柴油发动机的不变伴侣。
双涡轮增压的利弊
Biturbo很少安装在低功率发动机上。 基本上，这是功能强大的机器所依赖的设备。 只有在这种情况下，才可以在较低转速下获得最佳扭矩指示器。 而且，内燃机的小尺寸也不是增加动力单元的动力的障碍。 得益于双涡轮增压技术，与自然吸气的双涡轮增压发动机相比，该发动机具有相同的功率，可实现体面的燃油经济性。
一方面，设备的好处是可以稳定主要过程或提高其效率。 但是另一方面，这样的机制并非没有其他缺点。 双涡轮增压器也不例外。 这样的系统不仅具有积极的方面，而且具有一些严重的缺点，由于这些缺点，一些驾驶者拒绝购买这种汽车。
首先，考虑一下该系统的优点：
- 该系统的主要优点是消除了涡轮滞后现象，这对于配备传统涡轮机的所有内燃发动机都是典型的。
- 引擎更容易切换到动力模式；
- 最大扭矩和功率之间的差异大大减小，因为通过增加进气系统中的气压，大多数牛顿可在更宽的发动机转速范围内保持可用；
- 降低实现最大功率所需的燃料消耗；
- 由于可以在较低的发动机转速下获得汽车的附加动力，因此驾驶员不必将其旋转太多。
- 通过减少内燃机的负荷，可以减少润滑剂的磨损，并且冷却系统不会以增加的模式工作；
- 废气不仅仅排放到大气中，而且有益地利用了该过程的能量。
现在让我们注意双涡轮增压器的主要缺点：
- 主要缺点是进气和排气系统设计的复杂性。 对于新的系统修改尤其如此。
- 相同的因素会影响系统的成本和维护-机构越复杂，其维护和调整的成本就越高；
- 另一个缺点也与系统设计的复杂性有关。 由于它们由大量的其他部分组成，因此还有更多的节点可能会发生损坏。
另外，应提及涡轮增压机运行所在地区的气候。 由于增压器的叶轮有时会以高于10 rpm的转速旋转，因此需要高质量的润滑。 当汽车过夜时，油脂会进入油底壳，因此该设备的大部分部件（包括涡轮机）都会变干。
如果您在早上启动发动机并在不进行预热的情况下以适当的负载运行发动机，则可以杀死增压器。 原因是干摩擦会加速摩擦部件的磨损。 为消除此问题，在使发动机达到高转速之前，您需要稍等一会儿，然后将机油泵入整个系统并到达最远的节点。
在夏天，您不必花很多时间在此上。 在这种情况下，油底壳中的油具有足够的流动性，以便泵可以快速将其泵出。 但是在冬季，尤其是在严寒地区，这一因素是不容忽视的。 最好花几分钟的时间对系统进行预热，而不是短时间后花大量的钱购买新的涡轮机。 另外，应该提到的是，由于与废气的持续接触，鼓风机的叶轮可加热至一千度。
如果机械装置没有获得适当的润滑，而这不能同时执行冷却装置的功能，则其各部分将相互摩擦而变干。 没有油膜会导致零件温度急剧上升，使零件产生热膨胀，并因此加速磨损。
为确保双涡轮增压器可靠运行，请遵循与传统涡轮增压器相同的程序。 首先，必须及时更换机油，该机油不仅用于润滑，还用于冷却涡轮机（关于更换润滑剂的程序，我们的网站提供 单独的文章).
其次，由于鼓风机的叶轮与废气直接接触，因此燃料的质量必须很高。 因此，积碳不会积聚在叶片上，这会干扰叶轮的自由旋转。
总之，我们提供了一个简短的视频，介绍了不同的涡轮机修改及其差异：
问题与解答：
双涡轮增压和双涡轮增压哪个更好？ 这些是发动机涡轮增压系统。 在配备双涡轮增压的发动机中，涡轮迟滞得到了消除，加速动态也变得平稳。 在双涡轮增压系统中，这些因素不会改变，但内燃机的性能会提高。
双涡轮增压和双涡轮增压有什么区别？ Biturbo 是一个串联的涡轮系统。 由于它们的顺序包含，在加速过程中消除了涡轮孔。 双涡轮增压只是两个涡轮机来增加功率。
为什么需要双涡轮增压？ 两个涡轮机向气缸提供更大体积的空气。 因此，在 BTC 燃烧期间后坐力增强 - 更多的空气在同一气缸中被压缩。
