涡轮发动机：测量增压压力是成功的关键

为了应对全球范围内越来越严格的法定排放法规，OEM越来越依赖于越来越小的汽油发动机。这些越来越小的发动机消耗更少的燃料，并且排放更少的废气。但是，它们需要发动机充气，这是一种通过向空气提供更高压力来提高内燃机效率的方法，以便为消费者提供他们从现代车辆中了解到的性能
这些较小的涡轮发动机的驾驶体验必须至少与较大的自由抽吸发动机相同。这要求在低发动机转速下的全驱动压力。同时，应避免全速断电。这只能通过高度发达的增压控制系统来实现。
这里的主要挑战之一是在不同的增压压力下将空燃比精确调节到接近化学计量值。
涡轮侧旁通压力控制
涡轮侧旁路的控制是增压压力监控的最简单形式。
一旦达到特定的增压压力，就会通过旁路将一部分废气流绕过涡轮机。弹簧膜片通常控制增压压力控制阀，该阀根据增压压力打开和关闭旁路。
可变涡轮几何形状的压力控制
在最近的过去，制造商已经采用可变的涡轮几何形状来控制增压压力。这种方法使得可以使涡轮的流动横截面适应发动机的运行参数。
在低速时，通过关闭导向叶片来减小流动横截面。由于涡轮机入口和出口之间的较大压降，增加了增压压力，从而增加了发动机的扭矩。从低速加速时，入口会打开并适应相应的发动机要求。
通过针对各个工作点调节涡轮机的流动横截面，可以优化废气能量，从而优化涡轮增压器的效率。由于采用了这种方法，与旁通控制相比，电动机的效率进一步提高了。
电子增压压力控制系统
同时，电子增压压力控制系统主要用于现代汽油发动机。与只能限制全负载压力的纯气动控制相比，灵活的增压控制可以在部分负载下设置最佳增压。
襟翼（或气门）的操作要承受调节的控制压力，而不要承受全增压压力，并且可以根据各种参数（例如增压空气温度，点火点调节和燃料质量）进行调节。
仿真减少了生产时间和开发成本
考虑到复杂变量的丰富性，制造商在设计和测试阶段都依赖于仿真。
必须克服的另一个障碍是离心压缩机必须在高增压压力下稳定工作的狭窄区域。
在真实条件下进行大量试验是开发有效仿真模型的唯一方法。该测试主要在气候试验箱的发动机试验台上进行。
在打开和部分节流的测试运行期间，会记录以下压力信息：
•进气歧管压力
•增压
• 空气压力
为了清楚地了解整个发动机转速范围内的发动机性能，请在考虑发动机温度（冷却液和机油）的情况下进行测试。
在测试运行期间，工程师记录下性能上的任何偏差非常重要。诸如排气脉动之类的事件会在某些发动机转速下导致驻波，并在临界频率下激发叶轮，从而缩短涡轮的寿命，甚至导致灾难性故障。
因此，测量压缩机和涡轮机的压力输出对于开发精确的外推模型以在仿真过程中实施至关重要。
完善的仿真模型可以节省开发人员在基准测试和路测中的时间和金钱。但是，这需要详细记录所发生的压力。