幾近完美的動力系統(tǒng)：雙增壓技術淺析

m.bomingjun.com 來源：互聯(lián)網(wǎng) 作者：ai77xixi 類別：汽車構造維修時間：2008-07-08

　　慣常所見的增壓系統(tǒng)，一般分為機械增壓Supercharger和渦輪增壓Turbocharger兩種，兩種增壓方式各自有其優(yōu)缺點。機械增壓的使用歷史比渦輪增壓更為悠久，最早的機械增壓系統(tǒng)出現(xiàn)在二十世紀二十年代的格蘭披治（Grand Prix）賽車上，并在隨后的日子里因為其對引擎動力輸出的幫助，所以得到了較為廣泛的應用，機械增壓的優(yōu)勢在于低轉(zhuǎn)輸出扭力和動力輸出的線性表現(xiàn)，在當時的引擎技術不高的歷史環(huán)境下，機械增壓系統(tǒng)確實讓當時的汽車的動力輸出得到了提升，不過這種增壓方式最大的缺點便是高轉(zhuǎn)時增壓力不足和動力衰減較快，當然了，對于噪聲控制和引擎運轉(zhuǎn)的平穩(wěn)度機械增壓系統(tǒng)都是較難控制的。

羅茨風機式的機械增壓器，是目前在歐系車型中應用較廣的其中一種形式，
常見的M.Benz增壓車型均使用這樣的風機。（上圖增壓器為卡迪拉克STS的增壓型號）

　　至于渦輪增壓系統(tǒng)出現(xiàn)的年份較晚，最早裝備這樣的廢氣渦輪增壓系統(tǒng)的車型是雪佛蘭（Chevrolet）的Corvair，渦輪增壓系統(tǒng)是一種可以有效提高引擎效率及燃燒效率的輔助進氣系統(tǒng)，渦輪扇葉由引擎排出的廢氣推動，以幫助提高進氣量和徹底改變空氣必須通過真空吸力進入氣缸的傳統(tǒng)。不過渦輪增壓也有其缺點，就是低轉(zhuǎn)時，也就是仍未達到渦輪增壓器工作狀態(tài)前，其對進氣流是一個很大的阻礙，導致這種引擎在起步階段的扭力輸出較弱。渦輪增壓的大致工作原理我們之前也曾討論過，而如何將兩種增壓有機地整合并各取精華、去其糟粕是許多汽車廠商都希望實現(xiàn)的，于是便出現(xiàn)了雙增壓的概念。

　　雙增壓系統(tǒng)最早出現(xiàn)在1985年的Lancia Delta S4拉力賽車上，雖然在賽車范疇里Dleta S4獲得了巨大的成功，但這套系統(tǒng)終究因為結構復雜和維護要求高，所以一直未能在其他的Lancia車型上實現(xiàn)民用化。這個門檻直到2005年Golf GT的出現(xiàn)才宣告正式被打破，Golf GT使用一臺代號為BLG的1.4升直列四缸TSI引擎，雖然排氣量并不算高，但是廠家公布的峰值馬力高達170匹，而扭力則有24.5公斤米，在其同級對手甚至越級挑戰(zhàn)中BLG引擎都是個中的表表者。

BLG引擎的前方特寫。

引擎后方特寫，可以看到下方的機械增壓系統(tǒng)。

這臺便是全球第一臺民用化的雙增壓引擎，來自VAG的BLG引擎，其最大的特色在于同
時使用兩種完全不同的增壓系統(tǒng)并通過先進的引擎管理系統(tǒng)將兩者有機結合在一起。

　　從機械結構上分析，這種雙增壓系統(tǒng)的布局并不算太復雜，它有兩個相對的獨立而且不同的增壓器組成：位于引擎艙前部的排氣芭蕉上安裝了來自KKK的渦輪增壓器，這顆渦輪增壓器的工作臨界點為1500轉(zhuǎn)，而從3500轉(zhuǎn)后進入單一的渦輪增壓階段，其最大增壓值達到了1.8 Bar；進氣歧管位于引擎艙后方，歧管下則安裝了一個由Eaton公司提供的羅茨式風機作為機械增壓部分。兩者之間通過一個閥門對使用何種增壓形式進行選擇，實現(xiàn)兩個增壓切換的就是其心思細密的引擎管理系統(tǒng)了。這臺引擎有兩個切換點，一個是1500轉(zhuǎn)，另外一個則是3500轉(zhuǎn)。

⑴ 1500轉(zhuǎn)以下時，引擎使用單獨的機械增壓方式為引擎提供適當進氣壓力，在1500轉(zhuǎn)時因為渦輪開始介入而達到最高的2.5 Bar；

⑵ 1500轉(zhuǎn)～3500轉(zhuǎn)之間時，旁通閥出于可變化的半開狀態(tài)，一部分空氣繼續(xù)通過機械增壓器對引擎供氣，而另外一部分空氣則開始使用渦輪增壓器進行空氣壓縮；

⑶ 3500轉(zhuǎn)之后，旁通閥實現(xiàn)全開，而驅(qū)動機械增壓器離合器也處于離開狀態(tài)，此時，所有空氣均進入渦輪增壓器進行壓縮。

　　至于引擎的本身，這臺1.4L直列四缸引擎使用全新的EA111平臺，該引擎采用鑄鐵中缸、開放式水道、氣缸間隙為82mm、而曲軸連桿等則同樣鑄鐵制作，與前代最大的不同在于新系列引擎全部使用了免維護的鏈條傳動。另外EA111系列引擎最大的特色之一便是全部用上了FSI缸內(nèi)直噴系統(tǒng)，噴嘴端燃油壓力達到與GTI等車型相同的110 Bar。引擎總重量為131公斤。

這個便是BLG引擎的大系統(tǒng)拆解圖。

BLG引擎的渦輪增壓系統(tǒng)。

來自EATON公司的機械增壓器，可以從剖視圖中看到其采用羅茨風機時增壓原理。

EA111系列采用鑄鐵中缸材質(zhì)，開放式水道設計，
每個氣缸間的間隙為82mm，口徑×沖程：76.5mm×75.6mm。

垂直于氣缸蓋上的物體就是FSI系統(tǒng)的機械式燃油加壓泵，進入噴嘴端燃油壓力達到110 Bar。

　　總的而言，這種雙增壓系統(tǒng)彌補了兩種增壓系統(tǒng)各自的缺點，例如低轉(zhuǎn)時可以充分利用機械增壓系統(tǒng)對扭力的幫助，從引擎曲線上看，在1500轉(zhuǎn)時便達到了最高的24.5公斤米的扭力輸出，從而使Golf GT的百公里加速時間跨入8秒以內(nèi)（7.9秒），在同級車（1.4L）而言足以稱得上“超跑”級數(shù)。而最大馬力出現(xiàn)于6000轉(zhuǎn)時的170匹，如果換算升功率也有121匹/升，同樣是出類拔萃的一臺。雖然動力表現(xiàn)出色，但是其耐用性和適應性方面仍有待驗證，VW在研制這臺過程中，合共生產(chǎn)了250臺原型引擎并進行在試驗臺進行了近30萬公里作測試，而實際使用中，因為該引擎的壓縮比達到10，在增壓引擎中算是相當高的，所以引擎必須使用98號的燃油，對于油品不佳的國內(nèi)市場真的會讓一眾車迷卻步。不過如果作為技術上的展望，相信BLG引擎不會是最后的作品，相信隨著該技術的不斷成熟，排氣量也會不斷提升，下一臺雙增壓引擎會是什么？1.8還是2.0？我們拭目以待。