FGT 的全称是什么?
简介
固定几何涡轮增压器 (FGT) 是一种使用固定几何形状来控制进入发动机的空气量的涡轮增压器。它经常用于提升柴油发动机的性能。与其他涡轮增压器不同,FGT 具有始终如一的尺寸和形状,这简化了制造过程并降低了制造成本。
然而,由于它无法响应发动机负载或转速的变化,因此在性能方面用途较少。FGT 在包括卡车和公共汽车在内的商用车辆以及一些乘用车中广泛使用。在发动机响应、功率输出和燃油效率方面,它们优于自然吸气发动机。我们将在本文中探讨其工作原理。
固定几何涡轮增压器的工作原理
FGT 的工作原理基于发动机的废气能量,该能量驱动一个涡轮叶轮,涡轮叶轮通过一根轴连接到一个压缩机叶轮。然后,压缩机叶轮将压缩空气强制送入发动机的燃烧室,从而提高发动机的功率输出。
由于 FGT 具有固定尺寸的涡轮和压缩机叶轮,因此无法修改其几何形状以匹配发动机的运行工况。相反,它使用废气阀来控制通过涡轮的废气量。废气阀是一个阀门,打开时会将部分废气从涡轮中引开,从而减少用于驱动涡轮并进而驱动压缩机的能量。
当发动机以低速或低负载运行时,废气阀保持关闭状态,使所有废气都能通过涡轮。这为发动机提供最大的增压压力,从而提高发动机响应和低端扭矩。随着发动机转速和负载的增加,废气阀逐渐打开,降低增压压力,防止过增压和发动机损坏。
固定几何涡轮增压器的优点
固定几何涡轮增压器的一些优点包括:
简单性 - 由于其更简单的设计和结构,FGT 比其他类型的涡轮增压器更易于制造和维护。
可靠性 - 由于 FGT 的运动部件较少,因此比其他类型的涡轮增压器更可靠,并且耐磨损。
经济高效 - 由于 FGT 结构简单,易于制造,因此比其他类型的涡轮增压器更便宜。
改进的发动机响应 - FGT 为发动机提供快速的增压压力,从而增强发动机响应和低端扭矩,这在卡车和公共汽车等大型车辆中非常有利。
更好的燃油效率 - FGT 通过增加送入发动机的空气量来提高燃油效率,从而实现更高的燃烧效率和燃油经济性。
更低的排放 - FGT 可以通过提高发动机的燃烧效率来帮助减少排放,从而降低污染物和颗粒物的排放水平。
耐用性 - FGT 能够承受极高的温度和压力,使其经久耐用。
易于维护 - 由于 FGT 的部件较少,因此比其他类型的涡轮增压器更容易维护和修理。
固定几何涡轮增压器的缺点
涡轮迟滞 - 涡轮迟滞是由 FGT 中废气驱动涡轮叶轮所需的时间造成的。这可能会导致发动机响应延迟,尤其是在低发动机转速时。
过增压 - 如果废气阀无法正确打开,FGT 可能会使发动机过增压,从而导致发动机损坏并缩短发动机寿命。
适应性差 - 由于 FGT 的几何形状固定,因此其对不同类型的发动机和尺寸的适应性较差。因此,它们可能不太适合具有可变功率需求的发动机。
功率输出降低 - 当废气阀在发动机高速和高负载时过度打开时,功率输出会降低,从而降低增压压力和发动机功率输出。
废气热量积聚 - FGT 会产生大量的废气热量,这会导致发动机舱内热量积聚,并增加发动机损坏的风险。
固定几何和可变几何涡轮增压器的区别
FGT 和 VGT 之间的一些主要区别如下:
几何形状 - FGT 和 VGT 之间的主要区别在于它们的几何形状。FGT 具有固定尺寸的涡轮和压缩机叶轮,而 VGT 则具有可变叶片,可以改变涡轮和压缩机的尺寸和形状以满足发动机的运行工况。
适应性 - VGT 比 FGT 更通用,因为它们的形状可以改变以匹配发动机运行条件的变化。因此,VGT 在更广泛的发动机转速和负载范围内运行得更好。
发动机响应 - 由于 VGT 可以改变其几何形状以向发动机提供快速的增压压力,因此它们比 FGT 提供更好的加速和油门响应。
成本 - 由于 FGT 的设计更简单,部件更少,因此通常比 VGT 更便宜。相比之下,VGT 提供更高的性能和适应性,使其在某些发动机应用中更具成本效益。
结论
总之,固定几何涡轮增压器是一种简单且经济高效的方法,可以提高柴油发动机的性能和燃油效率。它们运动部件较少,因此比其他类型的涡轮增压器更易于制造和维护。但是,它们的固定几何形状可能会限制其在发动机高速和高负载下的性能。在为特定发动机应用选择涡轮增压器时,必须考虑 FGT 和其他涡轮增压器类型的优缺点,以便确定最适合发动机需求的类型。
常见问题
Q1. FGT 与双涡轮设置相比如何?
答:FGT 和双涡轮系统都以不同的方式为发动机提供强制感应。为了向发动机提供增压,FGT 使用单个涡轮增压器,而双涡轮变体则使用两个较小的涡轮增压器。在性能和适应性方面,双涡轮设置优于 FGT,但它们更复杂且价格昂贵。
Q2. FGT 可以用于越野驾驶吗?
答:越野应用可以受益于 FGT,但是它们可能无法提供与其他类型的涡轮增压器相同的性能提升。越野车辆可能需要更高的增压压力和其他 FGT 无法提供的几何形状。
Q3. FGT 平均使用寿命多长?
答:多种因素会影响 FGT 的使用寿命,例如发动机运行条件、涡轮增压器质量和维护实践。如果 FGT 得到适当的维护和保养,可以使用很多年,尽管由于磨损,它们可能需要在某个时间点更换。