创新涡轮引擎设计 《Ford》前引擎工程师构思「独立式涡轮系

浏览量902 点赞991 2020-06-19

创新涡轮引擎设计 《Ford》前引擎工程师构思「独立式涡轮系

图片来源:Jim Clarke

在节能趋势之下,汽车製造商近年来都已经将新世代涡轮引擎的排气量不断下修,引擎汽缸数也有减少。但是在排气量缩小到一定程度之后,这些新世代引擎无可避免的会有涡轮迟滞或者低转速动力不足的情况。为了解决这些问题,汽车製造商也不断寻求答案,包括可变涡轮叶片、电子涡轮或者小尺寸的涡轮增压器等等。然而,Jim Clarke,一位前Ford引擎工程师却有一个疯狂却又让人惊豔的新构想,他提升内燃机引擎效能的方式是在每一缸都安装一具独立的涡轮增压器。

创新涡轮引擎设计 《Ford》前引擎工程师构思「独立式涡轮系

图片来源:AMS Performance

这个思维让人想到独立式节气门系统,也就是俗称的多喉直喷。这位工程师的构想目前仅处于理论阶段,尚未有任何原型被製作出来,但是Jim Clarke已经为此注册了一份多达27页的专利。这位工程师的做法是在每一个汽缸配置两个独立节气门以及一个涡轮增压器,每一个进气汽门个搭配一个独立节气门,并且将涡轮增压器尽可能的安装在靠近排气汽门的出口。Jim Clarke表示在这样的配置之下,汽缸能够更快的填满空气并且在短时间内完成增压,这意味着引擎能够迅速的达到扭力峰值,而且排出的废气也能够用最大的能量去推动涡轮增压器。

这位工程师说明,假使将涡轮增压器摆放的越接近排气汽门,那废气气流所损失的动能就越少,进而能够更快速的推动涡轮叶片。另一方面,由于是每缸独立涡轮,因此涡轮增压器的体积都会相当小,在转动惯性较小的情况下就能够轻易的被推动旋转,理论上能够消除小排气量涡轮引擎的涡轮迟滞现象,并且让内燃机效率增加。

创新涡轮引擎设计 《Ford》前引擎工程师构思「独立式涡轮系

图片来源:Garrett

然而,这个构想虽然非常有潜力,但是这套系统的机械结构却也相当複杂。以一具三缸引擎来说,就需要3个涡轮增压器、6个独立节气门,其他还有进排气的管路等等。这些数量繁多的零组件可能造成引擎製作的成本上升不少,同时还必须比较这种方式与其他消除涡轮迟滞的方式之间在性能上有多少差异。儘管这套系统未来的情况还不明朗,但是这确实是一个相当特别的概念,也希望在不久的未来就能看到原型实品被製作出来,让车迷见识一下这套「独立式涡轮系统」的效能如何。