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双涡管增压这么好用?为什么路虎揽胜星脉和福特翼虎都用它?

路虎在我国有钱人心中一直有着不一般的地位,作为老牌英国贵族,出身显赫,根正苗红,讲究的就是一个“正统”,但你可能不知道的是:路虎已经有20年没自己造过发动机了。


自1984年脱离国有之后,路虎品牌先后易主宝马(1994年)、福特(2000年)、塔塔(2008年),这期间的爱恨情仇我们有机会单独开篇聊。


路虎揽胜星脉

但总之,这位曾经的英国贵族就一直使用东家(宝马、福特)的发动机,直到和难兄难弟捷豹双双被印度塔塔收购,才被迫走上自主研发动力总成的道路,并最终在2015年推出Ingenium系列发动机。


捷豹XF

Ingenium和老东家福特的发动机还是有很多相似之处的,其中一点就是我们今天的主角——双涡管技术。


Ingenium发动机的推出和揽胜星脉等一众捷豹路虎新车的上市成功炒热了双涡管的概念,但其实,在此之前,现款翼虎上的1.5T发动机、宝马1系3缸1.5T发动机以及国产上汽荣威RX5、MG GS上的2.0T发动机早都采用了双涡管技术,那么为啥大家都愿意使用这项技术呢?


我们知道,发动机有进气、压缩、做功、排气四个冲程,进气和排气由气门控制,小编我找了个GIF给大家演示。

双涡管增压,涡管增压

为了让更多新鲜空气进入气缸并推着废气排出(扫气),进气门和排气门一般会采用“早开晚关”的策略,来增加气门开启的时间。


但这同时也会造成一个问题,就是在进气冲程刚刚开始的一小段时间里,进气门和排气门都是打开的,也就是我们常说的“气门重叠角”。

双涡管增压,涡管增压

气门“早开晚关”形成重叠角

举个例子:四缸发动机中,1号气缸处于进气冲程刚刚开始的阶段(正直气门重叠角),此时活塞下行,进气和排气门都处于打开状态。


而3号气缸处于排气冲程,在常规涡轮增压发动机中,废气经过一根十分短小的排气歧管后会很快到达总管(四缸共用)并进入废气涡轮。


双涡管增压,涡管增压

但这时,由于1号气缸活塞下行产生强大的负压,且排气门未关闭,所以一部分从3号气缸排出废气还会被抽回1号气缸。

这些回流废气不仅会阻碍1号气缸吸入新鲜气体,还会劣化燃烧。


由于四缸发动机的点火顺序是1-3-4-2,换句话说,1号缸在进气冲程时,3号缸正好在排气,2号缸进气时,4号缸就在排气,以此类推。那么,其实只要让3号气缸的排气歧管与点火顺序相邻的1、4号缸互不影响就可以避免废气回流,说起来容易,但要怎么做呢?


重点来了,我们本期的主角——双涡管技术主要解决的正是这个问题!


双涡管增压,涡管增压

工程师想到的办法就是把1号和4号气缸的排气歧管编为一组,2号和3号缸的排气歧管编为一组,汇流到两根管路进入废气涡轮。


这样,当同组的一个缸处于排气冲程时,另一个气缸一定处于压缩冲程,排气门封闭,这就基本解决了废气回流的问题。当然,你也可以让四个气缸的排气歧管分别独立,但这不仅成本更高,还会极大的影响排气效率。


就目前应用的效果看,使用双涡管单涡轮技术的发动机比常规单涡轮发动机综合效率能提升8%左右。


要知道的是,无论任何形式的增压(涡轮、机械、电子)都不能让发动机更省油,相反,其本质是利用燃烧产生能量的一部分,去换取一个更快消耗燃油以获取更强动力的机会。


想要省油,还得从燃烧效率上下手,而双涡管技术的引入确实能改善涡轮增压发动机的燃烧效率,榨干燃料的每一分价值。在这个车企纷纷被“咖啡法规”压得喘不过气的年代,有着更为特殊的意义。


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