1、可變?cè)鰤簻u輪葉片幾何技術(shù)
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較低時(shí)，由于排氣的流量較小，不容易推動(dòng)渦輪葉片。這時(shí)可變渦輪幾何系統(tǒng)中裝在和渦輪葉片平行位置并且圍繞它的那幾片可變導(dǎo)流板的角度就會(huì)變小(如左圖)。這樣可以使氣流通過的空間縮小，加大流速，更容易推動(dòng)葉片。
在轉(zhuǎn)速高的時(shí)候 氣體流量充足，這個(gè)時(shí)候可變導(dǎo)流板的角度會(huì)變大(如右圖)，讓渦輪獲得最大增壓值。
有了可變渦輪葉片幾何技術(shù)，便能在較低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下達(dá)到更高的渦輪速度。汽缸增壓有明顯的改善，功率及扭力方面相應(yīng)也有明顯的提升，在較低轉(zhuǎn)速時(shí)可達(dá)到最大扭力，并可維持在一個(gè)較廣的旋轉(zhuǎn)范圍內(nèi)。
2、渦輪增壓中冷技術(shù)
渦輪增壓可以提高空氣的密度，空氣密度的提高必然會(huì)使空氣溫度也同時(shí)增高，這如同給輪胎打氣時(shí)泵會(huì)發(fā)熱一樣。發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪增壓器的出風(fēng)口溫度也會(huì)隨著壓力增大而升高，溫度提高反過來會(huì)限制空氣密度的提高，要進(jìn)一步提高空氣密度就要降低增壓空氣的溫度。據(jù)實(shí)驗(yàn)顯示，在相同的空燃比條件下，增壓空氣溫度每下降10攝氏度，柴油機(jī)功率能提高3%-5%，還能降低排放中的氮氧化合物(NOx)，改善發(fā)動(dòng)機(jī)的低速性能。因此，也就產(chǎn)生了中間冷卻技術(shù)。
柴油機(jī)中間冷卻技術(shù)的類型分兩種，一種是利用柴油機(jī)的循環(huán)冷卻水對(duì)中冷器進(jìn)行冷卻，另一種是利用散熱器冷卻，也就是用外界空氣冷卻。當(dāng)利用冷卻水冷卻時(shí)，需要添置一個(gè)獨(dú)立循環(huán)水的輔助系統(tǒng)才能達(dá)到較好的冷卻效果，這種方式成本較高而且機(jī)構(gòu)復(fù)雜。因此，汽車柴油機(jī)大都采用空氣冷卻式中冷器。
空氣冷卻式中冷器利用管道將壓縮空氣通到一個(gè)散熱器中，利用風(fēng)扇提供的冷卻空氣強(qiáng)行冷卻?？諝饫鋮s式中冷器可以安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)水箱的前面、旁邊或者另外安裝在一個(gè)獨(dú)立的位置上，它的波形鋁制散熱片和管道與發(fā)動(dòng)機(jī)水箱結(jié)構(gòu)相似，熱傳導(dǎo)效率高，可將增壓空氣的溫度冷卻到50至60攝氏度。
中間冷卻技術(shù)不是一項(xiàng)簡(jiǎn)單的技術(shù)，過熱無效果白費(fèi)工夫，過冷在進(jìn)氣管中形成冷凝水會(huì)弄巧成拙。因此要將中冷器和渦輪增壓器進(jìn)行精確的匹配，使得壓縮空氣達(dá)到要求的冷卻溫度。
3、雙渦輪增壓技術(shù)
在討論雙渦輪增壓技術(shù)前，我們先了解一個(gè)渦輪增壓遇到的不利現(xiàn)象“遲滯現(xiàn)象”。
當(dāng)駕駛員踩油門踏板，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速發(fā)生改變。由于渦輪機(jī)和壓縮機(jī)有慣性，不能及時(shí)跟上這個(gè)速度的變化，這個(gè)現(xiàn)象稱為“遲滯現(xiàn)象”。“遲滯現(xiàn)象”使發(fā)動(dòng)機(jī)延遲增加或減少輸出功率。這樣如果你越急加速，就會(huì)感覺發(fā)動(dòng)機(jī)越使不上勁。
使用雙渦輪增壓，就是采用2個(gè)相互獨(dú)立的渦輪增壓器的增壓系統(tǒng)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在2個(gè)渦輪增壓器的共同作用時(shí)，進(jìn)氣效率大幅提升，增壓效果更加顯著，動(dòng)力性得到很大提升。
另一方面，在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較低時(shí)，只有一個(gè)低速渦輪工作，這時(shí)較少的排氣即可驅(qū)動(dòng)這只渦輪高速旋轉(zhuǎn)以產(chǎn)生足夠的進(jìn)氣壓力，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速提升以后，高速渦輪工作繼續(xù)進(jìn)入高增壓值的狀態(tài)，提供一個(gè)連貫的強(qiáng)勁動(dòng)力。
這樣雙渦輪增壓技術(shù)在提高發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性的同時(shí)，可以改善渦輪增壓的“遲滯現(xiàn)象”。
但是，雙渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)并不能完全消除“渦輪遲滯”現(xiàn)象，畢竟，渦輪增壓器葉輪的慣性作用依然存在。在實(shí)際使用中，雙渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)通常都裝備在直列6缸或V型等排量較大的發(fā)動(dòng)機(jī)上。
4、渦輪增壓 機(jī)械增壓技術(shù)
由于渦輪增壓系統(tǒng)和機(jī)械增壓系統(tǒng)分別擁有各自的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)，因此，由渦輪增壓器和機(jī)械增壓器共同組成的雙增壓系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)具備了渦輪增壓系統(tǒng)和機(jī)械增壓系統(tǒng)的雙重技術(shù)優(yōu)勢(shì)，并且使整合在一起的這兩種不同型式的增壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。
發(fā)動(dòng)機(jī)在較低轉(zhuǎn)速下運(yùn)行時(shí)，由機(jī)械增壓器提供絕大部分的增壓壓力，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率的增加主要來自于機(jī)械增壓系統(tǒng)，此時(shí)渦輪增壓器由于“渦輪遲滯”增壓效果并不明顯。待發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升到1 500 r/min左右時(shí)，渦輪增壓器的增壓效果開始增強(qiáng)，并與機(jī)械增壓器共同為發(fā)動(dòng)機(jī)功率的增加提供所需的增壓壓力。隨著轉(zhuǎn)速的不斷提高，渦輪增壓器的增壓效果也在不斷增強(qiáng)，與此同時(shí)，機(jī)械增壓器的增壓效果開始逐漸減弱。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速超過3 000 -4000r/min時(shí)，由渦輪增壓器提供全部的增壓壓力，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率的增加全部來自于渦輪增壓系統(tǒng)，此時(shí)機(jī)械增壓器已經(jīng)停止工作，以防止消耗發(fā)動(dòng)機(jī)功率。
應(yīng)該說，雙增壓系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)很好地解決了機(jī)械增壓系統(tǒng)燃油經(jīng)濟(jì)性較差和渦輪增壓系統(tǒng)在低轉(zhuǎn)速時(shí)容易產(chǎn)生“渦輪遲滯”現(xiàn)象的問題，但是，由于雙增壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不易與發(fā)動(dòng)機(jī)匹配，對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)零部件的制造要求也較高，因此，目前只在個(gè)別車型上實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用。
