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涡轮发动机
讲​解​自​制​航​模​用​涡​轮​发​动​机​的​制​作​方​法​。
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路虎发现4动力方面&nbsp柴油双涡轮增压上市
　　此次发布的发现4动力方面将会搭载一款LR-TDV63.0双涡轮增压柴油发动机，这款发动机的最大扭矩将达到600N&m，另外发现4在国外还发布了搭载5.0L直喷发动机的车型，这款自然吸气发动机最大功率375马力，最大扭矩超过500N&m。与发动机配备的是由ZF生产的6速自动变速器。
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　　另外，新车还对悬挂系统进行了重新调整，升级了转向和刹车系统，强化了全地形反馈和陡坡缓降功能。配置方面，则包括了音频输入接口、全景摄像头以及无匙进入/启动系统等。
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―――宝马M550dX改款版曝光 搭3.0升三涡轮引擎
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宝马M550dX改款版曝光 搭3.0升三涡轮引擎
来源：网上车市　
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　　最近我们有报道过X5和X6 xDrive550d车型将会率先搭载全新三涡轮增压柴油发动机的消息，而目前宝马官方又宣布将同步推出一款M550dX车型，虽然该车也搭载的是三涡轮增压引擎，并属于5系性能版车型，但该车并不是柴油版的M5。
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图片为2011款宝马5系轿车
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图片为2011款宝马5系轿车
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图片为2011款宝马5系轿车
　　全新的 50dX其实就是一款普通柴油版5系四门轿车，不过在得到了M级运动套件和底盘调整后，使得该车与M5有些相近。而宝马内部人士表示：“尽管M550dX拥有M套件的加持，但该车的四轮驱动让整车的离地间隙高于现款M5车型，所以该车定位充其量只算是5系柴油性能版而已。”
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图片为2011款宝马5系轿车的内饰设计
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图片为2011款宝马5系轿车的汽油版涡轮增压发动机
　　值得关注的是M550xD所搭载的是一款3.0升三涡轮增压柴油发动机，并拥有最大280千瓦(375马力)的动力输出，以及516磅-英尺(700牛米)的最大扭矩力。新车百公里加速仅需要5秒，最高行驶速度可达到250公里/小时。而三涡轮增压的优势在于其能够彻底的解决“涡轮延时”的现象发生。
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作者：5636
声明：本文由说客作者撰写，观点仅代表个人，不代表汽车之家。文中部分图片来自于网络，感谢原作者。
[导读]在新能源真正进入实用阶段前，对传统内燃机的研究开发一刻也没有停止过。宝马、奔驰、大众、通用、福特、沃尔沃和中国民企都已经或开始走向Turbo。
&&& 在新能源真正进入实用阶段前，对传统内燃机的研究开发一刻也没有停止过。宝马、奔驰、大众、通用、福特、沃尔沃和中国民企都已经或开始走向Turbo。
&&&& BMW更牛，你无，我有。你有，我新。你新，我奇。宝马已经开发出基于三涡轮增压器的发动机，并在纽博格林进行了全面测试，在今年3月的日内瓦车展将揭开神秘面纱。此款发动机将用在最新M3和X3
M等车上。大家知道，“M”是宝马的高性能运动车的标志，其最大功率和最大扭矩出类拔萃，特别是从怠速开始到5000RPM都将获得较大或最大扭矩，这么宽的频带足以傲视群雄。宝马舍我其说的霸气源自超强内功，它每年几乎都占据世界十佳发动机的前几名。
&&&& 我们先来了解一下涡轮增压器的一般原理。
&&& 涡轮增压器由涡轮室和增压室（空气压缩机）组成。&
&&& 双废气涡轮增压可参见宝马著名的6缸直列或新的V6。
&&& 涡轮室进气口与发动机废气排气歧管相连，废气带动涡轮旋转，通过同轴再带动空气压缩机的叶轮旋转。
&&& 增压器进气口与空气滤清器相连，过滤后的空气进入空气压缩机，经压缩后，进入进气歧管，此时的压缩气体温度很高，膨胀系数大，为增加气体密度，以利发动机汽油充分燃烧，同时也是为了防止爆燃，所以，通过增压空气冷却器（中冷）冷却压缩气体，最后进入发动机缸内。由于缸内空气压力和密度比自然吸气发动机大很多，所以，同等排量下，涡轮增压发动机比自然吸气发动机的升功率、最大功率、扭矩、最大扭矩要大很多。
&&& 涡轮和叶轮分别装在涡轮室和增压器室，二者同轴刚性联接，同步旋转，由于它们与内壁没有硬连接，而是悬浮于起冷却作用的冷却液中，所以它们又称为“全浮式轴承”，其同轴转速可达10―20万转／分，周围温度可达1000℃以上，所以，绝非一般“轴承厂家”能加工的了，也是某些涡轮增压器专业厂家的独门绝技和订单源源不断的保证。
&&& 从自动控制理论的角度讲，涡轮增压发动机的进气与排气系统通过涡轮增压器的介入，使进气与排气构成了一个正反馈自动控制系统，即进气量增加引起排气量的更大增加，即系统总增益大于1。排气量增加又继续助推进气量增加，周而复始。
&&& 所谓三涡轮就是双废气涡轮+电动涡轮。为何要用三涡轮呢？难道大排量NA不行吗？宝马曾经可是很热衷NA的呀！没办法，欧洲排放标准的门槛一再提高，排量大意味着过不了这关，而且还苛以重税！可是，宝马一向以动力著称，开宝马嘛！如何解决排量不增、甚至减小情况下，既环保又大幅提高发动机动力（升功率、最大功率和扭矩）？宝马很聪明，你不让上大排量，我就死劲压榨发动机。机械增压不是不可，但要消耗发动机输出的部分动力（涡轮与曲轴直接连接）。废气涡轮是废物利用，虽然对缸体、器件、冷却等要求更高，但辩证看问题后，综合优势出来了。一个废气涡轮还不成吗？虽然宝马解决了单涡轮单涡管废气串扰流问题，用双涡管应对，但增压不够。这就像水利发电一样，那么多的水资源只驱动一个发电机组，而这个机组的发电量是有极限的，浪费了水资源。而双废气涡轮是分2组独立气缸排气通道，解决了单涡轮单涡管串扰流和增压不足的矛盾。有2个涡轮了，咋还再整个电动涡轮呢？这个电动的还不是要耗电？这就叫不读黑格尔，就不知道啥是辩证法。我们知道，废气涡轮必须能够打开涡轮叶片转动的阈值，也就是说，要有一定的驱动气压，这在发动机转速较低的时候，涡轮叶片的转动速度很低，不足以驱动空压机叶片进入较大或最大转速范围，此时的废气涡轮对动力输出没有多少贡献。二是，由于涡轮机械转动惯量较大（这就构成了整个涡轮增压系统的时间常数），还需要一定的延迟时间，才能进入较大或最大增压动力输出范围。
&&&& 由于电动涡轮的动力源不是来自废气而是电（来自蓄电池），在发动机转速较低时，它比废气涡轮能够很快进入较大或最大增压范围，也就是惯性小，响应速度快，很快增压动力输出。这个电动涡轮虽然耗电，但不浪费电，而且还能发电。
&&& 小涡轮转速高，但增压小。大涡轮增压大，但转动惯量大。宝马的双涡轮增压是大小涡轮组合。但是，再怎么组合，也摆脱不了废气涡轮的不足，那就是低转速扭矩等动力不够大，带宽范围内，扭矩呈准梯形非线性，以及动力输出延迟（一般为1-2秒）。宝马用电动涡轮解决废气涡轮增压发动机低转速动力不足和宽带范围内动力延迟的缺陷，使动力输出从怠速开始到较高转速范围内高扭矩平稳连续输出，即扭矩准梯形变成准矩形。总之，用电动涡轮解决了0-RPM（转/分钟）动力（扭矩）不足，使扭矩从怠速开始就起来，达到较大。这样，用三涡轮增压器使得发动机在0―5000RPM之间获得较大或最大扭矩，高动力输出非常平稳。
&&& 其实，宝马的这个三涡轮增压器的工作就是废气涡轮和电动涡轮高度协调、组合工作，使发动机获得足够大的压缩新鲜空气，让汽油或柴油充分燃烧，产生最大化的动力输出。
&&& 那么，废气涡轮和电动涡轮是如何高度协调工作的呢？这就是本文重点。
&&& 电动涡轮一拖二，即电动涡轮分别同时与两个废气涡轮协调工作。如上图所示。
&& 1是废气涡轮机，2是涡轮轴，3是空压机轴，4是空压机，5是既是电动机又是发电机，跟某些混动车的有点相像。6是涡轮轴离合器，控制废气涡轮的介入，7是空压机轴离合器，控制废气和电动涡轮的介入。8是齿轮传动装置，控制废气和电动涡轮的介入。它与现在用的涡轮增压器不同，现在用的涡轮轴与空压机轴是同轴刚性直接连接，而它不是直接连接，是通过两个离合器和齿轮传动装置等连接的。这对材料和加工精度的要求很高。但宝马做到了。
&二、不同时段的工作模式
1、空挡或滑行模式
&&& 发动机低转速时，离合器6、7断开，废气和电动涡轮不介入，电动机空载不带负荷工作。
2、带载工作模式
&&& 当废气不断增压到一定程度，发动机转速起来，达到一定程度时，也就是说在中低速段时，离合器7闭合，离合器6断开，电动机5此时是输出动力状态，经由动力电池驱动，带动空压机工作，增加进气压力和发动机低转速时的动力不足，以及缩小动力输出时间迟滞，即涡轮滞后（Turbine
lag），反响应速度加快，这就解决了以往废气涡轮低转速的通病。
3、中等负荷工作模式
&&& 中等程度是啥意思？就是废气增压还未达到最大极限值，发动机转速在中高速段，离合器6、7闭合，这是动力输出最大的时候，废气和电动涡轮同时并联工作，驱动空压机。
&4、高负荷工作模式
&&& 当增压达到极限值时，转速也达到极大，为了保护增压器系统，ECU会控制电动机转为发电机为动力电池充电，取消了废气阀设计，保护增压压力超过极限的工作由电动机转发电机完成，也就是说，这个不用的能量不是直接通过以往废气阀（Waste
gate）排除掉，而是利用起来发电，这跟分洪到另外的水电站一样，不仅不浪费，而且还可以利用多余的水资源发电，既分洪又发电，何乐而不为？这是宝马这个新三涡轮增压器最诱人的设计之处二。之一就是两个离合器和齿轮传动装置将废气与电动涡轮高效协调工作。
&5、高负荷转减速工作模式
&&& &&& 这个模式要区别空挡或滑行模式，即转速还没达到最低，增压也没达到最低，而是有较大的使用值。期间，离合器6依然闭合，但离合器7断开，电动机依然是发电状态。当增压低到一定程度时，才会进入空挡或滑行状态的工作模式。
&&&&&电动涡轮增加器的产品很多，但大多数是在进气管简单嵌入进去，起到空气泵作用。宝马的电动涡轮不是简单如此。宝马不愧为是造飞机发动机起家的，鬼机灵了。从自动控制理论来说，它是正反馈自动控制系统的增强版。从节能角度讲，它还回收能量。主要的是它有很令人拍案叫绝的设计，让人佩服得五体投地。你想，给M级的配，发动机不强劲，哪叫宝马？关键是，宝马的这套发动机系统还比一般涡轮增压的节能。
&&& 当然，三涡轮增压器不仅用在汽油机上，也可用在柴油机上，如新的宝马M550d搭载直列六缸三涡轮增压柴油发动机，最大功率375马力，最大扭矩700N?m，远胜路虎揽胜3.0T的V6柴油运动版。
&&& 这个三涡轮增压器或电动涡轮增压器已经申请了专利，将成为多款宝马高性能版的心脏。究竟是装在直列6缸，还是V6、V8，是汽油机还是柴油机，一切皆有可能。直列6缸体积比V6大，但宝马对直列6缸情有独钟，难以割舍。无论选用哪种方式，这个电动涡轮增压器都会融合到各种方案中，如单废气或双废气涡轮，相信宝马会选择最聪明的方案。
&&&& 此三涡轮增压器很可能率先为新一代F80 M3、X3
M配备，它是V6或L6，3.3L(有说是3.2L)汽油发动机，最大功率为450马力（337KW），最大扭矩为541NM，0―100公里加速是4.5秒，最高时速限制在250公里/小时。
这样的动力超过了宝马NA4.0升V8的400NM扭矩和420马力（315KW）。将配备7速DCT、6速MT，把这款发动机的动力最大化地传递出去。
&&&& 如此强悍的设计和制造，少不了对制造和维护成本的期许，当然，需要一个成熟期的考验。
&&&& 宝马在新能源车上，也开始发力，其1.5T三缸柴油+电动的混动在i8体现地淋漓尽致，还有很多很多......&
&&& 一切从心开始，澎湃的动力，优秀的变速箱，出色的节能效果，宝马如白驹过隙，让人惊讶连连。&
&&& 不知位于慕尼黑宝马设计中心的那些“怪人”又要使出什么新招数来，但每推出一种想法，一种产品都会令人惊艳不已。宝马不走寻常路，始终占领潮头，像一位集智慧与勇敢的冲浪者，划出充满张力与美感的运动曲线。&
&&& 好了，拿起钥匙，开上装有新三涡轮增压器的M3上路吧，感受一下什么叫一马平川，享受一下什么叫沸腾的生活。
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