雙渦輪增壓檢視原始碼討論檢視歷史

雙渦輪增壓

來自 中新網 的圖片

中文名：雙渦輪增壓 外文名：Twin turbo

雙渦輪增壓是渦輪增壓的方式之一。針對廢氣渦輪增壓的渦輪遲滯現象，串聯一大一小兩隻渦輪或並聯兩隻同樣的渦輪，在發動機低轉速的時候，較少的排氣即可驅動渦輪高速旋轉以產生足夠的進氣壓力，減小渦輪遲滯效應。motor

渦輪增壓技術的基本原理

渦輪增壓技術就是採用專門的壓氣機將氣體在進入氣缸前預先進行壓縮，提高進入氣缸的氣體密度，減小氣體的體積，這樣，在單位體積里，氣體的質量就大大增加了，這樣就可以在有限的氣缸容積內噴入更多的燃油進行燃燒，從而達到提高發動機功率的目的。

雙渦輪增壓原理

當駕駛員踩油門踏板，發動機轉速發生改變。由於渦輪機和壓縮機有慣性，不能及時跟上這個速度的變化，這個現象稱為「遲滯現象」。「遲滯現象」使發動機延遲增加或減少輸出功率。這樣如果你越急加速，就會感覺發動機越使不上勁。使用雙渦輪增壓，就是採用2個相互獨立的渦輪增壓器的增壓系統。當發動機在2個渦輪增壓器的共同作用時，進氣效率大幅提升，增壓效果更加顯著，動力性得到很大提升。

另一方面，在發動機轉速較低時，只有一個低速渦輪工作，這時較少的排氣即可驅動這隻渦輪高速旋轉以產生足夠的進氣壓力，當發動機轉速提升以後，高速渦輪工作繼續進入高增壓值的狀態，提供一個連貫的強勁動力。

這樣雙渦輪增壓技術在提高發動機動力性的同時，可以改善渦輪增壓的「遲滯現象」。但是，雙渦輪增壓發動機並不能完全消除「渦輪遲滯」現象，畢竟，渦輪增壓器葉輪的慣性作用依然存在。在實際使用中，雙渦輪增壓發動機通常都裝備在直列6缸或V型等排量較大的發動機上。

雙渦輪串聯增壓方案

一般也就是由高級增壓器、低級增壓器所組成的二級增壓系統，請注意一點高級增壓器是小渦輪、低級增壓器則是大渦輪，兩顆渦輪被一組排氣歧管推動，所以也叫串聯雙渦輪增壓；一般這就是直列發動機所廣泛採用的雙渦輪布局方案，因為直列發動機排氣在一側、一般由一組排氣歧管來解決排氣足矣（直列機器到六缸、幾乎已經是發展到盡頭了），所以它只有一組排氣歧管、想分別推動兩顆渦輪是不可能的；所以就由這一組排氣歧管，統一推動一大、一小兩顆渦輪，一般這類系統都是一大一小兩顆渦輪！

雙渦輪並聯繫統的特點

雙渦輪並聯增壓，兩組排氣歧管分別帶動一顆渦輪（兩顆渦輪完全一致、同大小），相互之間存在任何干擾、也沒有任何疊加效果；試想一下，一部v6雙增壓發動機，每組排氣歧管的推動效果實際上就是半個發動機，所以雖然有兩顆一樣的渦輪，但每個渦輪、由半個發動機去推動，所以其實和兩組排氣歧管、共同推動一顆渦輪是一樣的效果，所以這就是並聯增壓雙渦輪的特性，雖然有兩顆渦輪、但每顆渦輪都是由一組排氣歧管推動（等於是半個發動機去推動），所以兩顆渦輪不能疊加；渦輪增壓固有的毛病如遲滯、喘振、這種雙渦輪布局形式一樣不少！

雙渦輪串聯增壓系統特性

遲滯問題、一直困擾着渦輪增壓發動機，回看幾十年前，渦輪增壓發動機只存在於賽車競技領域，清一色大慣量渦輪，特點就是對功率提升明顯，但對廢氣量需求較大、所以在低轉速區間，遲滯嚴重、扭矩孱弱，所以它只能存在於競技領域（賽道拉高轉速、保持高轉，就能規避掉遲滯問題，丟一次轉速、弄不好也就輸掉了比賽），所以這類早期的大慣量渦輪、憑藉遲滯嚴重、低扭孱弱的特性，很難進入民用車領域！

後來工程師靈機一動，既然民用車不需要那麼高的極限功率（高轉速下迸發），那麼也就沒必要配備那麼大慣量的渦輪，從此進入到了小慣量渦輪時代；對功率提升不大，但因為慣量小，所以對廢氣量依賴較小、有點廢氣它就轉得動，就可以產生明顯增壓效果，所以民用車開始廣泛採用小慣量渦輪，從而很好地彌補了遲滯問題、用時也改善了低轉速下扭矩不足的問題；這對於普通的買菜車而言、當然是極好的，但對那些既要低轉速下扭矩足、又要高轉速下功率高的豪華運動轎車而言，一顆小慣量渦輪、顯然不夠用！

既然小慣量渦輪、只能覆蓋中低轉速區間，而大慣量渦輪、更傾向於高轉速區間；那麼只要將大慣量、小慣量渦輪一組合，串聯成二級增壓系統，那麼就可以同時覆蓋高、中、低，三個轉速區間了；中低轉速下扭矩足、高轉速下功率大，所以這樣的發動機就很完美了！原理很簡單，發動機廢氣排出後，首先經過高級增壓器（小慣量渦輪），可以保證非常充足的扭矩；隨着轉速不斷攀升，排氣量越來越大、大到達到高級增壓器的最大值時，高級增壓器旁通閥開啟，更多的廢氣在繼續推動低級增壓器運轉（大慣量渦輪），此時就是一組排氣歧管同時帶動兩顆渦輪工作，所以二者可以相互進行疊加，寶馬的3.0L雙渦輪增壓發動機，就是採用這種布局形式！

總而言之雙渦輪增壓布局形式很多，其實還有個雙渦輪分動增壓，只不過這種布局方式在民用車範圍內非常少見，也只有那些大型、多缸發動機會採用這種方式；而常見的就是直列機型採用的雙渦輪串聯，以及v6等機型上採用的雙渦輪並聯，具體採用哪種形式、還是與機型以及設計預期有緊密的關係；談不上哪種形式更好，只能說各有千秋罷了；v6的排氣形式讓它串聯雙渦輪也不現實，同理直列機器想並聯也比較困難；而未來更多形式的增氧系統也會出現，比如渦輪與機械增壓組成串聯，比如電動輔助增壓等等，形式非常之多！

什麼是雙渦輪增壓呢？