車訊網/為什麼要改空氣濾芯(下)---渦輪增壓篇 | 名家 | 三立新聞網 SETN.COM

車訊網/為什麼要改空氣濾芯(下)---渦輪增壓篇

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圖、文/車訊網

渦輪增壓(圖/車訊網)

強制壓縮空氣吞入  吸氣壓力差有跡可循

最怕就是高速壓差,阻力過大出力下降!!! 

屬於強制進氣的一種,渦輪增壓(Turbo Charger),小小一顆渦輪機可擁有高達20萬轉以上的工作效率,並且將大量的空氣吸入後一口氣導入燃燒室內,讓空氣中的含氧量是一般自然進氣的倍數以上,藉此換取更可觀的出力。

渦輪增壓(圖/車訊網)

▲渦輪增壓系統作動原理。(圖/車訊網)

很多人一定覺得渦輪增壓引擎就一定要來一顆肥美香菇頭才帥,說真的渦輪增壓因為是快速的強制壓縮空氣,相對的需求量本來就較大,不過其實也並非一定要換到香菇頭才有辦法達到需求。
 
拜目前市售車輛以渦輪車居多情況下,渦輪製造商-Borg Warner為了讓購買旗下商品的技師們,更了解目前手邊那顆渦輪的特性,官網內就有一個數據模擬器,輸入排氣量等基本數據後,就可透過Air Filter Restriction(空氣濾芯吸氣壓差)來看到吸氣順暢與否帶來的動力改變。
 
而一直提到的吸氣壓力差,指的就是渦輪機與進氣芯之間進氣量的壓力差,比如渦輪需要一個大氣壓,但進氣芯太過阻塞時就無法達到一大氣壓,自然的在高轉酸素需求最大的同時,無法適時提供給引擎,導致動力的銜接及出力下滑,當然相反的如吸氣太過直接,渦輪車也會有低速扭力下降的時候。
 
最後還有一個案例就是台灣最多見的EJ系列渦輪增壓引擎,由於EJ的空氣流量計位置就在進氣芯後方,過去常會有換了香菇頭後加速超有感的情況,正是因為在改變進氣流量後,流量計最多會有10-15%的誤差,一旦空氣變多、燃料不變的情況下,使得空燃比變薄就會有加速變好猛的感覺出現。
 
吸氣順暢&阻塞差異圖
引擎基準:2500cc
渦輪基準:Borg Warner 6758(約TD05-20G)
基準參數:Air Filter Restriction變更
模擬基準:0psi完全無阻礙&1.5psi阻塞,來模擬進氣順暢與阻塞對於出力上的差異。
判讀重點:每圈年輪上方的0.74-0.6(渦輪效率百分比)是該渦輪輸出的效率值,舉例超過0.74上方的年輪,其效率就會下降到0.72以此類推。
Y軸數據:壓力比(MAP渦輪壓值+管路損耗壓力+大氣壓力/大氣壓力-吸氣壓力)
X軸數據:引擎的吞吐量
參考官網:http://www.turbos.bwauto.com

渦輪增壓(圖/車訊網)渦輪增壓(圖/車訊網)

▲Air Filter Restriction參數:0psi(完全無阻塞)
可以看到伴隨著渦輪轉速的攀升,在吸氣完全順暢的情況下,抵達渦輪工作效率時紅點4、5、6的轉速開始,渦輪的出力皆可維持在最佳的0.74內,直到渦輪轉速抵達上限,這就表示空氣芯與渦輪吸氣間沒有任何壓力差,不會導致渦輪呼吸困難。(圖/車訊網)

 

渦輪增壓(圖/車訊網)渦輪增壓(圖/車訊網)

▲Air Filter Restriction參數:1.5psi(阻塞)
可以看到當吸氣側阻塞時,雖然紅點1、2與0psi相比較高(回壓較高),但到了應該抵達最大出力時的紅點4、5,卻是因為壓差導致出力往(0.72)部分下滑,甚至到了紅點6,渦輪轉速抵達最大區域時,空氣量不足導致無效動力產生。(圖/車訊網)

渦輪增壓(圖/車訊網)

▲增壓車需要改裝進氣芯的時候就是吸氣壓差產生時(愈高轉愈明顯),但這個情況在一般原廠渦輪打高增壓值,又或渦輪提昇幅度不大時,建議換個高流量濾芯就很充足了(帥度不足而已)。(圖/車訊網)

渦輪增壓(圖/車訊網)

▲有時候還是可以看到比頭還大的渦輪,搭配2.0bar甚至更高增壓的設定下,為了進氣量的關係就連空氣芯都不裝了,直接把周遭空氣完全吸乾才有辦法提供0壓差的吸氣效率。(圖/車訊網)

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