VTG是Variable Turbine Geometry的縮寫，中文意思是可變幾何形狀的渦輪葉片。顧名思義，搭載VTG技術的渦輪，其渦輪葉片的幾何形狀是可變的。通過不同工況下（通常是轉速）改變排氣側渦輪葉片的幾何形狀，從而減少渦輪增壓器的延遲現象。
基本介紹
- 中文名：可變截面渦輪增壓器
- 外文名：Variable Turbine Geometry
- 簡寫：VTG
- 套用：發動機
地面速度信息,渦輪增壓器,
地面速度信息
$GPVTG,<1>,T,<2>,M,<3>,N,<4>,K,<5>*hh
<1> 以真北為參考基準的地面航向(000~359度，前面的0也將被傳輸)
<2> 以磁北為參考基準的地面航向(000~359度，前面的0也將被傳輸)
<3> 地面速率(000.0~999.9節，前面的0也將被傳輸)
<4> 地面速率(0000.0~1851.8公里/小時，前面的0也將被傳輸)
<5> 模式指示(僅NMEA0183 3.00版本輸出，A=自主定位，D=差分，E=估算，N=數據無效)
渦輪增壓器
由於發動機轉速變化範圍大，廢氣驅動力變化範圍也隨之變大，而傳統非可變增壓器通常與發動機在某一個轉速點達到最佳匹配，這樣令傳統非可變增壓器難以在各種工況下與發動機實現良好的匹配。如當發動機轉速較低時，排氣能量小得可憐，此時渦輪增壓器就會由於驅動力不足而無法達到工作轉速，這樣造成的結果就是，在低轉速時，渦輪增壓器並不能發揮作用，這時候渦輪增壓發動機的動力表現甚至會小於一台同排量的自然吸氣發動機，這就是人們經常說的“渦輪遲滯（turbo lag）”現象。 解決渦輪遲滯現象有兩種方法，一個方法就是使用小尺寸的輕質渦輪，另一方法是使用可調葉片式渦輪增壓器。 可調葉片式渦輪增壓技術不同的廠家有不同的稱呼，沃爾沃將其稱為 VNT（Variable Nozzle Turbine）可變截面渦輪增壓技術，保時捷則將這項技術稱為（VariableTurbine Geometry）可變渦輪葉片技術，也有稱其為VGT（Variable Geometry Turbocharger）。新奧迪Q73．0TDI使用的就是VTG技術，官方稱其為可變截面渦輪增壓技術。通過不同工況下（通常是轉速）改變排氣側渦輪葉片的幾何形狀，從而減少渦輪增壓器的延遲現象，同時可以提高發動機在低轉速段的動力性（包括功率和扭矩）。
VTG可變幾何截面渦輪增壓器結構
VTG可變幾何截面渦輪增壓器結構VTG渦輪結構圖
VTG可變截面渦輪增壓技術的核心部分就是可調渦流截面的導流葉片。從右圖可以看到，渦輪的外側增加了一環可由ECU控制角度的導流葉片，導流葉片的相對位置是固定的，但是葉片角度可以調整。增壓器控制裝置中有幾個重要的組成部件：調整環、可調葉片、調整環撥銷、支撐環。其中，調整環裝在渦輪殼上，與可調葉片和軸製成一體的葉片撥銷位於調整環相應的卡槽內，葉片軸由支撐環支撐，調整環轉動時，即可通過相應的卡槽驅動葉片撥銷和葉片一起轉動，從而改變葉片角度。在系統工作時，廢氣會順著導流葉片送至渦輪葉片上，通過調整葉片角度，控制流過渦輪葉片的氣體的流量和流速，從而控制渦輪的轉速。 當發動機低轉速排氣壓力較低的時候，ECU控制導流葉片打開的角度較小。根據流體力學原理，此時導入渦輪處的空氣流速就會加快，增大渦輪處的壓強，從而可以更容易推動渦輪轉動，從而有效減輕渦輪遲滯的現象，也改善了發動機低轉速時的回響時間和加速能力。而在隨著轉速的提升和排氣壓力的增加，ECU控制葉片也逐漸增大打開的角度，在全負荷狀態下，葉片則保持全開的狀態，減小了排氣背壓，從而達到一般大渦輪的增壓效果。此外，由於改變葉片角度能夠對渦輪的轉速進行有效控制，這也就實現對渦輪的過載保護，因此使用了VGT技術的渦輪增壓器都不需要設定排氣泄壓閥。 需要指出的是，VTG可變截面渦輪增壓器只能通過改變排氣入口的橫切面積改變渦輪的特性，但是渦輪的尺寸大小並不會發生變化。
