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乐骋1.4SE电动涡轮增压实践

发表时间:2010-12-26 21:05 点击:
核心提示:长期以来一直关注汽车发动机的涡轮增压技术,在增强了进气压力后,同一台发动机可以提高20%-30%的功率,真的很诱人!本文撇开常见的废气涡轮和机械增压不谈,只说说电动涡轮增压在乐骋1.4SE上的实践。…乐骋1.4SE电动涡轮增压实践

     长期以来一直关注汽车发动机的涡轮增压技术,在增强了进气压力后,同一台发动机可以提高20%-30%的功率,真的很诱人!
       本文撇开常见的废气涡轮和机械增压不谈,只说说电动涡轮增压在乐骋1.4SE上的实践。
       电动涡轮与废气涡轮的原理一样,都是用一个高速旋转的叶轮压气机将汽车的进气压力提高,二者的差别仅推动涡轮的动力不同而已。废气涡轮工作时转速可达到几万转/分,而这样的转速是普通电机望尘莫及的。国外有用于此目的的高速电机,转速可达几万转/分,但不易得到且不能连续工作。轴承和电刷的寿命是高速电机的瓶颈。
       上网搜寻的结果很失望,这方面的文章或案例很少。专家评论多持否定态度。说电动增压的压力不够,几乎没有什么效果。也有人动手改过,用一个机柜冷却风扇为动力。但是可能由于风压不够似乎效果并不理想。我想,原理都是一样,为什么电动的就不行呢,不管别人说什么,非要自己亲身体会一把才知道效果如何。于是在网上淘了一个专用于汽车改装的电动涡轮进行了一些改造,装车实验。过程如下:
       淘来的涡轮壳的形状象个葫芦—对称的!不是常见的蜗壳状。大概是厂商为了节约模具成本,只开了一个模,上下盖通用。这样的形状叫什么涡轮,谈什么效率。于是加了一片弧形板将内部改造成蜗壳状如图:

但是由于叶轮的精度较低,挡板与叶轮的距离不能太小,这样就造成空气的回流通道过大,压力降低。当然相比原来的形状应该有很大提高,体现在改过后电机的电流增加了,从11A增加到14-15A(即空气负荷增加了)。

乐乐的机舱容积有限,将原来的集气箱拆除后勉强将戴着冬菇头的涡轮装进了机舱,没法固定,只好用一些缓冲材料垫在涡轮与车体接触的地方,好在不是很重,路试的结果也未发生什么异响:


控制部分很精彩,它利用原车节气门拉线盘的凸轮形状来触动一个限位开关;即在深踩油门时启动涡轮。涡轮介入的时机靠调节开关的位置来确定,这要靠路试选择一个恰当的位置固定下来。原则是在城内涌堵路段涡轮基本不起作用,只有在高速或重载时涡轮才介入。


据厂家资料,该涡轮的电机功率为12V/150W,有载转速为4500转/分,出风量240立方英尺/分,约合6.5立方米/分。(它用大尺寸的叶轮弥补电机的低转速,回避了高速电机的技术障碍)
乐骋的排量为1.4升,在3000转的转速下进气量为:3000 x 1.4/2=2.1立方米/分,6000的转速下为4.2立方米/分。电动涡轮的特点是电机转速与发动机转速无关,因此在发动机高转速时供气与进气的差别会减小,进气压力会降低。所幸我们的车大多情况下是工作在3000转左右或以下的,此时涡轮还能保持足够的进气压力。而废气涡轮和机械增压系统则能自动补偿这个差别。但是因为电动涡轮的较低进气压力,也省却了中冷、油冷等一大堆复杂的外挂系统。这是属于温柔的动力改装,也不对车体做任何破坏,在审车时可以方便地复原而不会对年检造成任何影响。
好了,大家最关心的实际效果出来了:实验用车没有对排气系统做任何改装,装车后试驾的第一感觉是动力确实地得到加强,涡轮工作的同时可感到发动机声音变得略低沉,在提速时听着这低沉的排气声很是受用。档位根据车速不同可以提高一至半档。下快速路后减速转弯上桥可以轻松地用5档爬上去,虽然此时有点拖档,发动机转速仅为1000转/分。这在之前是不可能的!遗憾的是没有仪器的实测数据,即定量的改善指标。油耗指标据厂家的广告词称可节油10%,我不敢苟同,尚待有机会做长距离的驾驶才能验证。在日常使用中未见油耗有什么变化,之前一格油跑100公里左右,之后也差不多如此。
实践证明电动涡轮增压可以低成本地明显改善动力,比做进排气系统的全面升级的效果明显且便宜(全部材料成本大约500元)。很多人可能对此不屑一顾,但实验证明它不失为穷人改车的上好方法之一。
发表本文的目的是想抛砖引玉,寻找同好。下一步打算找一个合适的,做工精密的金属涡轮代替这个粗糙的塑料壳及叶轮,让进气压力进一步提升。据说好的电动涡轮增压器可以做到0.5巴的压力强度。这个东西我没仪器测量,应该不及0.1巴,因此还有很大的提升空间,不过就目前的改善也算满意。否则压力提高了必须考虑空气冷却的问题,散热器的安装又成了一个大投入及大手术。


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