消除涡轮迟滞 “偏时点火系统”详解

2011-06-19 09:38:34来源: 车168

  喜欢头文字D的朋友也许都知道:漫画中须藤京一的战车是一台三菱LANCER的EVOLUTION系列大名鼎鼎的EVOⅢ,是三菱专为挑战WRC而生产的街道版本,中文译名“枪骑兵”。1995年推出的EVOⅢ是根据EVOI和EVOII改进而来的,其性能也远比前两代优越。并且京一的EVOⅢ加装了强大的“无点火系统”,使得原本已经拥有270匹马力的EVOⅢ拥有更加惊人的爆发力。那么什么才是京一所说的“无点火系统”呢?难道像柴油引擎一样没有火花塞?

  答案当然是否定的。首先EVOⅢ搭载的是2.0L排量的4G63汽油发动机,该发动机采用直列四缸DOHC 16V方式,并拥有Turbo涡轮增压技术,最大马力270匹,最大扭矩315牛米。既然是汽油发动机,就必然会有点火系统。其实,漫画中EVOⅢ的“无点火系统”就是WRC比赛中所使用的“偏时点火系统”,英文是Miss Firing System。

  涡轮增压技术与涡轮迟滞:

    涡轮增压技术现在已经非常常见了,尤其是在近几年广泛提倡低碳环保的背景下,小排量增压车型更是如雨后春笋般快速增长。涡轮增压的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。一台发动机安装涡轮增压器后,其最大功率与未装增压器的时候相比可以增加40%甚至更高,但是油耗却低于同样动力的大排量自然吸气发动机,提高了燃油经济型并降低了尾气排放。

  众所周知,汽油发动机的油门实际控制的是进气量,而喷油量是受到吸入气缸内的空气量决定的。所有要想进一步挖掘发动机的性能,再增加输出功率只能通过压缩更多的空气进入汽缸来增加燃料,从而提高燃烧做功的能力。涡轮增压器的原理就是通过压缩更多的空气进入汽缸来增加燃料量。我们平常所说的涡轮增压装置其实就是一种空气压缩机,主要由涡轮室和增压器组成首先是涡轮室的进气口与发动机排气歧管相连,排气口则接在排气管上。然后增压器的进气口与空气滤清器管道相连,排气口接在进气歧管上,最后涡轮和叶轮分别装在涡轮室和增压器内,二者同轴刚性联接。利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮,涡轮又带动同轴的叶轮,叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气,使之增压进入汽缸。当发动机转速增快,废气排出速度与涡轮转速也同步增快,叶轮就压缩更多的空气进入汽缸,空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料,相应增加燃料量和调整一下发动机的转速,就可以增加发动机的输出功率了。

  涡轮增压的确能够提升发动机的动力,不过它也存在明显的缺点——涡轮迟滞(Turbo Lag),即由于叶轮的惯性作用对油门骤时变化反应迟钝,也就是说从你大脚踩油门到叶轮转动将更多空气压进发动机获得更大动力之间存在一个时间差。一般我们道路行驶的涡轮增压车,因为都是使用较小的涡轮叶片造成涡轮迟滞的现象比较轻微而且只要习惯就好了,但因为赛车和改装车往往使用特大号的涡轮来增加马力,较重的叶片需要更多时间和废气的能量来推动叶片的加速以及增压,这些在分秒必争的赛场上是不被允许的,偏时点火系统应运而生,目的就是为了减少Turbo Lag。

  偏时点火系统的技术原理:

  偏时点火系统在使用时会发出“碰...碰...”的噪音,而且在排气管后面还会冒出熊熊的火焰,让人热血沸腾。它最早起源于WRC赛事,配备该系统的赛车在极刁钻的连续弯道中,能够在减速进弯后,以最迅捷的速度在出弯同时立刻发挥强大的加速力,要说偏时点火系统使应运弯道而生其实也不为过。

  偏时点火系统原理非常简单,在转弯或减速等松油门的情况下,ECU会命令汽车的供油系统射入大量的汽油进入引擎,但是不会点火,直接让这些雾状的汽油在未经燃烧的情况经过引擎直接进入温度极高(大约八百到九百摄氏度)的排气系统。当雾状的汽油进入之后会因为碰到高温自动引爆。利用产生出的压力推动涡轮叶片持续加速,让车子即使在减速的情况下也能维持涡轮叶片的转速(大约14000-20000rpm),从而消除涡轮迟滞的现象,让车子既拥有涡轮增压的马力又拥有自然吸气的顺畅。而且,强大的爆炸火焰也会顺著排气管一路冲向尾管,因此当偏时点火系统运作时就会有火花从排气管喷出!

  偏时点火系统的优缺点:

  此外,偏时点火系统还具有一个优点,即汽油本身具有高挥发性,能够吸收引擎的一部分热量,当高挥发性的汽油进入引擎及排气系统时能够有效降低引擎的温度。所以,涡轮增压的赛车需要燃烧很浓的混合气体,虽然造成耗油但却能够降低引擎的高温,从这个角度来说,可以增加引擎的耐用度。

  但是与之相对的,缺点也不可避免。高浓度混合气在排气系统爆炸时产生的强大力量与高温,会使排气头段、涡轮排气端叶片与气门周围等部分之负荷加重,减短涡轮、排气系统以及引擎排气门的使用寿命。这些弱点虽能以各项参数的协调来减缓,但仍不可避免。另外,偏时点火系统运作时会大幅度减少引擎煞车效果,因为曲轴与活塞是呈现无点火无外力的惯性自转的状态,这就好比挂空挡踩刹车,发动机不能提供充足的制动力,所以车辆入弯时则必须完全依靠煞车系统来负担,搭配ALS的车辆对于煞车系统的设定是不可忽视的.。综合来讲,偏时点火系统对机械上所带来的损害仍是弊大于利,除了在分秒必争的赛车上使用之外,一般改装车仍不适合改装。

 

关键字:消除  点火系统  详解

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/2011/0619/article_3894.html
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