KKK渦輪增壓器

在賽車上，KKK渦輪增壓器也曾今擁有風(fēng)光的時代。

1974年，保時捷憑借KKK增壓型2.1升發(fā)動機(jī)一舉奪得勒芒24小時耐力賽第二名，從而首次使渦輪增壓車闖入該賽事的前十名。此后，保時捷的渦輪增壓車?yán)^續(xù)稱雄于勒芒，在1976年至1987年的12年間，竟然10次奪冠。這證明KKK渦輪增壓器不論是在性能還是可靠性和燃燒效率方面，都非常適合耐力賽。

而在日本，著名改裝品牌 Blitz 一直與KKK合作開發(fā)日系車種的渦輪套件。

此外，在70年代就已經(jīng)活躍在勒芒賽道的SARD亦為日本地區(qū)KKK渦輪的總代理。

KKK型號眾多，但基本可分為K03、K04、K16、K24、K26、K27等，數(shù)字越大，表示進(jìn)風(fēng)量越大。在同一型號中，后面附加的數(shù)字越大，高轉(zhuǎn)速馬力越佳。2100433B

德國KKK公司創(chuàng)建于1774年。

1847年開始鑄造生產(chǎn)業(yè)務(wù)。

1899年正式組建KKK公司。

它是奔馳公司的子公司，也是世界著名的渦輪機(jī)和渦輪增壓器的生產(chǎn)廠商。

KKK和Schwetzer都已經(jīng)并入博格華納（BorgWarner）公司，而且分處德國和美國兩個國家。

KKK在全球配套市場上擁有獨(dú)特的優(yōu)勢，這與其生產(chǎn)的渦輪增壓器線性柔順的增壓反應(yīng)、良好的耐用性、穩(wěn)定的工作特性有關(guān)。KKK一直深受大眾-奧迪集團(tuán)設(shè)計(jì)人員的青睞，同時它也幫助德國名車保時捷911 Turbo歷代車型成為永久不變的經(jīng)典傳奇。

KKK渦輪增壓器的中座殼體，由于使用膨脹系數(shù)特殊的材質(zhì)，因此具有強(qiáng)度較佳的優(yōu)勢。從外觀上，不難看出它具有更多的油道設(shè)計(jì)，中央更是具有大的嚇人的超大油孔來提供更佳的潤滑效果。

近期KKK推出的可變回壓式排氣渦輪系統(tǒng)：大型可變排氣閥門，低轉(zhuǎn)速時閥門關(guān)閉，使發(fā)動機(jī)擁有良好扭矩；高轉(zhuǎn)速區(qū)域閥門開放，又可得到更高的馬力輸出。這種獨(dú)特設(shè)計(jì)帶來的超群效果，實(shí)在令人驚艷。

渦輪增壓器結(jié)構(gòu)原理

首先說說渦輪增壓器的大概結(jié)構(gòu)原理，廢氣渦輪增壓器主要由泵輪和渦輪組成，當(dāng)然還有其他一些控制元件。泵輪和渦輪由一根軸相連，也就是轉(zhuǎn)子，發(fā)動機(jī)排出的廢氣驅(qū)動泵輪，泵輪帶動渦輪旋轉(zhuǎn)，渦輪轉(zhuǎn)動后給進(jìn)氣系統(tǒng)增壓。增壓器安裝在發(fā)動機(jī)的排氣一側(cè)，所以增壓器的工作溫度很高，而且增壓器在工作時轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速非常高，可達(dá)到每分鐘十幾萬轉(zhuǎn)，如此高的轉(zhuǎn)速和溫度使得常見的機(jī)械滾針或滾珠軸承無法為轉(zhuǎn)子工作，因此渦輪增壓器普遍采用全浮動軸承，由機(jī)油來進(jìn)行潤滑，還有冷卻液為增壓器進(jìn)行冷卻。以前，渦輪增壓器大都用在柴油發(fā)動機(jī)上，因?yàn)槠秃筒裼偷娜紵绞讲灰粯?，因此發(fā)動機(jī)采用渦輪增壓器的形式也有所區(qū)別。 汽油發(fā)動機(jī)不同于柴油發(fā)動機(jī)，它進(jìn)入氣缸的不是空氣，而是汽油與空氣的混合氣，壓力過大容易爆燃。因此，安裝渦輪增壓器必須要避免爆燃，這里涉及兩個相關(guān)問題，一個是高溫控制，另一個是點(diǎn)火時間控制。

強(qiáng)制性增壓后，汽油機(jī)壓縮和燃燒時的溫度和壓力都會增加，爆燃傾向增加。另外，汽油機(jī)排氣溫度比柴油機(jī)高，而且不宜采用增大氣門重疊角（進(jìn)、氣排門同時開啟的時間）方式來加強(qiáng)排氣的降溫，降低壓縮比又會造成燃燒不充分。還有，汽油機(jī)的轉(zhuǎn)速比柴油機(jī)高，空氣流量變化大，很容易造成渦輪增壓器反應(yīng)滯后。針對汽油機(jī)使用渦輪增壓器出現(xiàn)的一系列問題，工程師有針對性地一一做了改進(jìn)，使汽油機(jī)也能用上廢氣渦輪增壓器。

渦輪增壓器中冷器

溫度增高，這樣不僅影響充氣效率，還容易產(chǎn)生爆燃。因此要裝置降低進(jìn)氣溫度的設(shè)備，這就是中間冷卻器。它安裝在渦輪增壓器出口與進(jìn)氣管之間，對進(jìn)入氣缸的空氣進(jìn)行冷卻。中間冷卻器就象散熱器，用風(fēng)冷卻或者水冷卻，空氣的熱量通過冷卻而逸散到大氣中去。據(jù)測試，性能良好的中間冷卻器不但可以使發(fā)動機(jī)壓縮比能保持一定值而不會產(chǎn)生爆燃，同時降低溫度也可提高進(jìn)氣壓力，進(jìn)一步提高發(fā)動機(jī)的有效功率。

渦輪增壓器葉輪

由于汽油發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速范圍寬，空氣流量變化大，因此渦輪增壓器的壓縮葉輪外形是復(fù)雜的三元曲面超薄壁葉輪片，一般有12～30片葉，呈放射線狀曲線排列，葉片厚度在0.5毫米以下，采用鋁材用特殊鑄造法制作。葉片形狀的優(yōu)劣直接影響到到渦輪增壓發(fā)動機(jī)的性能。葉輪形狀角度越合理，質(zhì)量越輕，葉輪的啟動就越靈敏，渦輪增壓器的天生缺陷“反應(yīng)滯后”也就越小。

渦輪增壓器爆燃傳感器

除了降低溫度來減少爆燃的可能外，還要采用爆燃傳感器，它的作用就是在產(chǎn)生爆燃之時，傳感器感到不正常的振動會立即將信息反饋至發(fā)動機(jī)ECU（電子控制單元）控制系統(tǒng)，將點(diǎn)火定時稍推遲一點(diǎn)，不產(chǎn)生爆燃的時候再恢復(fù)正常點(diǎn)火定時。

渦輪增壓器其他

由于轎車汽油機(jī)的轉(zhuǎn)速比柴油機(jī)高，空氣流速快而且變化范圍大，因此它的渦輪增壓器有更高的要求?，F(xiàn)代轎車發(fā)動機(jī)已普遍采用電子噴射系統(tǒng)，在電子控制技術(shù)及新材料的配合下，渦輪增壓器在汽油機(jī)上的應(yīng)用也會日益普遍。

轎車用的廢氣渦輪增壓器都采用單入口渦輪外殼，也就是說只利用廢氣排氣的壓力能量，不需使用其它的輔助能量。由于轎車發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍大，因此廢氣渦輪增壓器必須要有調(diào)節(jié)裝置，以使發(fā)動機(jī)能在一定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)獲得比較恒定的增壓壓力。另外，汽油機(jī)是點(diǎn)燃式點(diǎn)火，它的壓縮比是有一定范圍限制的，過高就會引發(fā)爆燃。因此，還要有爆燃檢測及控制機(jī)構(gòu)，隨時調(diào)整點(diǎn)火提前角。

轎車的廢氣渦輪增壓器一般安裝在排氣管附近，渦輪和葉輪分別裝在渦輪室和增壓器內(nèi)，二者同軸剛性聯(lián)接，同步旋轉(zhuǎn)。

當(dāng)不需要增壓時，例如怠速或者有爆燃先兆時，一部分排氣會通過旁通閥泄出而不進(jìn)入渦輪增壓器。當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速每分鐘達(dá)到2000轉(zhuǎn)時，電磁閥就會關(guān)閉旁通閥讓排氣流指向渦輪一側(cè)，使渦輪轉(zhuǎn)動。另外還有一種設(shè)計(jì)，就是調(diào)節(jié)渦輪葉片的角度，通過阻力的改變來調(diào)節(jié)渦輪的轉(zhuǎn)速，從而改變增壓量。

對空氣進(jìn)行冷卻可以使空氣收縮增大密度，在同等容積下塞進(jìn)更多空氣，還可以防止爆燃。因此轎車的渦輪增壓器都安裝有中間冷卻器，這種中間冷卻器一般用空氣冷卻，安裝在發(fā)動機(jī)散熱器前面、旁邊或者單獨(dú)一個位置，利用汽車迎面氣流或者自身風(fēng)扇冷卻。

渦輪增壓器的關(guān)鍵零件是軸承。這種根據(jù)潤滑形式命名的軸承被稱為“全浮式軸承”，工作轉(zhuǎn)速極高，工作環(huán)境惡劣。因此，保證潤滑是非常重要的事情。如果因油壓低導(dǎo)致機(jī)油供給緩慢，就會損壞軸承從而導(dǎo)致渦輪增壓器失效。在正常的發(fā)動機(jī)啟動是不會發(fā)生此類故障的，但如果發(fā)動機(jī)更換機(jī)油和機(jī)油過濾器后第一次啟動，就會產(chǎn)生機(jī)油供給緩慢現(xiàn)象，使軸承缺乏機(jī)油潤滑。在這種情況下，啟動后要怠速運(yùn)轉(zhuǎn)3分鐘左右，不可直接將轉(zhuǎn)速提升到渦輪增壓器啟動轉(zhuǎn)速。同樣，在高速及上坡后也不要使發(fā)動機(jī)立即停止，要使發(fā)動機(jī)繼續(xù)怠速運(yùn)行1分鐘左右，使仍繼續(xù)空轉(zhuǎn)的渦輪增壓器軸承不會缺油。因此，使用渦輪增壓器汽車的司機(jī)，一定要遵循廠家的指示操作，還要十分注意機(jī)油的質(zhì)量，不宜將渦輪增壓器汽車視同一般汽車進(jìn)行操作。

渦輪增壓器的缺點(diǎn)是滯后，即由于葉輪的慣性作用對油門驟時變化反應(yīng)遲緩，使發(fā)動機(jī)延遲增加或減少輸出功率，這對于要突然加速或超車的汽車而言，瞬間會有點(diǎn)提不上勁的感覺。

渦輪增壓器有五個主要優(yōu)點(diǎn)：

1、提高發(fā)動機(jī)升功率。在發(fā)動機(jī)排量不變的情況下可以通過增加進(jìn)氣密度，讓發(fā)動機(jī)可以多噴油，從而提高發(fā)動機(jī)的功率，加裝增壓器后的發(fā)動機(jī)的功率及扭矩要增大20%~30%。反之在同樣的功率輸出的要求下可以降低發(fā)動機(jī)的缸徑，縮小發(fā)動機(jī)的體積和重量。

2、改善發(fā)動機(jī)的排放。渦輪增壓器發(fā)動機(jī)通過改善發(fā)動機(jī)的燃燒效率，減少發(fā)動機(jī)廢氣中顆粒物和氮氧化物等有害成分的排量。是柴油發(fā)動機(jī)達(dá)到歐二以上排放標(biāo)準(zhǔn)不可缺少的配置。

3、提供高原補(bǔ)償?shù)墓δ堋２糠指吆０蔚貐^(qū)，海拔越高，空氣越稀薄，帶渦輪增壓器的發(fā)動機(jī)就可以克服因高原空氣稀薄導(dǎo)致的發(fā)動機(jī)的功率下降。

4、提高燃油經(jīng)濟(jì)性，降低油耗。由于帶渦輪增壓器的發(fā)動機(jī)燃燒性能更好，可以節(jié)省燃油3%-5%。

5、具有很高的可靠性和良好的匹配特性，高瞬態(tài)響應(yīng)特性。