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发动机减排同时不减功率 涡轮增压技术是关键
来源:第一物流网    作者: 阅读:535 日期:2015-11-25
  汽车产业的繁荣发展同时不可避免得带来大气污染问题。为了保障人类生存的环境质量,各国一直将汽车尾气排放作为切入点加以控制。各国都制定了各自的排放标准实施时间表,分阶段推进实施更为严格的排放标准。在中国,节能减排的热潮正在如火如荼的进行。

  根据2014年在北京签署的《中美气候变化联合声明》和国务院颁布的《关于国家应对气候变化规划(2014-2020年)的批复》,中国提出了在2020年实现单位国内生产总值二氧化碳排放量比2005年下降40%-45%,至2030年左右二氧化碳排放量达到峰值(总量约为110亿吨)的计划。为了实现这一目标,排放标准陆续出台。目前,北京、上海等主要城市相继提前实施国五排放标准,“京六”“国六”排放标准也将陆续颁布实施。

  对于整车企业来说,为了达成这一标准,除了大力发展清洁能源汽车外,对于仍占汽车市场主要份额的传统燃油汽车而言,发动机小型化是降低发动机排量、减少污染物排放的有效战术。发动机小型化目的在于不仅通过减少发动机排气量和气缸数量以减轻发动机的大小和重量,而且能够降低燃料消耗和尾气排放,同时也降低了发动机上使用的各项原材料的成本。对于提高燃油经济性而言,发动机小型化的好处也是不言而喻的。汽车发动机排气量降低至原来的2/3,燃油经济性可改善15%,排气量降低一半时,燃油经济性改善可达25%。

  但是,通过减少发动机排量来减轻发动机重量和大小时,发动机功率必然也会有所降低,汽车的动力和性能就会相应减弱。因此,对汽车产业来说,生产高燃油经济性、低排放的小排量达标汽车,最大障碍就是汽车性能的下降。可见,发动机小型化的核心课题之一就是如何在减少排气量的同时增加发动机功率、保持汽车性能。而实现这一目标的重要途径就是在发动机上配套涡轮增压器类似的增压装置。

  涡轮增压器是利用发动机排出的废气惯性冲力来启动运行的装置。它利用发动机排出的高温、高压废气,驱动涡轮高速旋转,涡轮带动同轴的压轮旋转从而将新吸入的空气压缩后重新供回气缸。与传统的自然吸气式发动机相比,涡轮增压器可大大提高发动机功率、提高燃烧效率并有效减少尾气中污染物的数量。

  目前广泛运用的涡轮增压器为废气涡轮增压器和可变截面涡轮增压器两种。废气涡轮增压器通过在涡端安装废气阀装置,当涡端中的废气量超过限值以上时,废气阀会将一部分废气排出,以防止汽车在高速运转时叶轮发生超负荷旋转。而可变截面涡轮增压器则更好地改善了涡轮迟滞的现象(汽车低速时废气量不足而导致涡轮低速旋转)。它在废气涡轮增压技术的基础上在涡轮增压器上安装了调整废气流量和流速的导流叶片装置。根据装置的结构和形态,可分为VGT、VNT等,虽功能有所差异,但基本原理是相同的。在发动机低速运行时,为使保证少量废气就能驱动涡轮旋转,喷嘴环截面面积减小,使涡轮转速上升;反之,在高速运行的发动机上,使喷嘴环截面面积增加,使涡轮速度下降。目前,可变截面涡轮增压技术主要运用于柴油发动机上。

  韩国是涡轮增压器普及率较高的国家之一。作为韩国三大涡轮增压器供应商之一的启洋精密株式会社,是韩国最早开始致力于涡轮增压器研发与制造的专门性企业。启洋精密成立于1994年,20年来专注于涡轮增压器的设计、研发、生产和销售。汽油发动机用涡轮增压器市场占有率在韩国位列第一,目前为现代、通用、起亚、双龙等韩国整车企业的长期合作供应商,并多次被整车企业评为优秀供应商。


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