发动机机械增压和涡轮增压从综合角度看,哪个好一些?

隐隐约约原谅原谅


没有完美的技术,只有不断的妥协!

  • 从使用寿命角度来说,机械增压恒温、线性、几乎不用特别的保养相对来说稳定性更好!
  • 从增压强度和压力角度来说,涡轮增压的压力和极限显然更高,对于性能的提升更大!

不同的增压方案有不同的取向,不过从目前的技术发展方向来看,机械增压正在逐渐被涡轮增压取代,很多大排量3.0T机械增压发动机逐渐变成了2.0T涡轮增压。


为什么要进行增压?

增压就是为了增大发动机进气压力,使同一时间进气密度增加,增加进气量。发动机是热机,需要燃烧燃料放出热量,通过ECU根据进气量控制喷油量,进气量越大,喷油量越多,可以实现在不改变气缸物理排量的前提下,使发动机多燃烧燃料,多做功增加动力。无论是机械增压还是涡轮增压,本质的目的就是为了增加进气量。

机械增压的特点:

机械增压的动力来自发动机曲轴带动,会影响发动机的动力,因此,机械增压一般需要安装在3.0排量发动机上,由于发动机的转速有限,最多也只有几千转,机械增压转数和发动机是同步的,因此,机械增压器的增压值也是有限的。目前最大的增压值只能达到0.9kg/cm2,最大可以增加20-40%左右的发动机性能。


机械增压的优点就是稳定、线性、低温、可控,基本上免维护,缺点是由于其只能安装在相对大排量的缺点,普及范围有限,发动机高转数时增压效果有所降低。机械增压器最高的温度不超过100℃。

涡轮增压的特点:

涡轮增压发动机动力来自于发动机尾气推动,尾气推动涡轮转动带动同轴的另一个涡轮,另一个涡轮处于进气道前面,不停的灌入空气,增大进气压力。涡轮的惯性比较小,最大可以达到20万转/分,因此,涡轮增压发动机的增压值比较大,一般可以达到2kg/cm2,对于发动机的性能提升也比较大,可以达到40%以上。



涡轮增压的两个缺点:迟滞和高温

由于早期普遍采大惯量涡轮,涡轮惯量大,需要推动的尾气较多,因此早期的涡轮增压发动机存在一个“涡轮迟滞”现象,也就是汽车加速反应和油门踏板不同步,需要延迟一下,原因是发动机低转数排气量不足,不能推动涡轮到达工作转数,也就是达到涡轮正向压力,也就是俗称的介入转数,现代的涡轮增压发动机普遍采用小惯量涡轮,一般在1100转时就可以达到工作转数,产生正向压力,有效的避开了涡轮迟滞现象。



由于利用发动机尾气推动涡轮,尾气温度很高,因此涡轮增压器的高温散热一直是厂家的努力方向,涡轮增压器最高的工作温度可以达到900℃以上,这么高的温度,需要一整套高效、稳定的散热方案,因此,相对而言,涡轮增压发动机的维护保养要求更高,对机油、机滤、空气滤芯的质量要求比较高,一般来说,推荐使用全合成机油。当然,也不用过分在意,现在的涡轮增压器已经可以做到和发动机同寿命。


涡轮增压,代表未来的技术发展方向

由于机械增压的局限性,加上日益严格的环保要求,车企目前普遍采取的方案就是利用中小排量+高增压值的涡轮增压器取代大排量+机械增压的方式,因此很多豪华品牌也逐渐的采用2.0t发动机匹配涡轮增压的方式,甚至匹配双涡轮增压加电涡轮的方式。当然,在绝对的高端,大排量加机械增压仍然是最好的方案。不过可以预见的未来是这种匹配会越来越少。作为消费者来说,实际上我们的选择余地并不大。


众口说车



涡轮增压和机械增压都是用于提高发动机进气效率的方式,虽然都是增压但结构原理完全不一样,涡轮增压技术是利用发动机排出来的废气来推动涡轮旋转,从而在进气段产生压气机了作用,这样就会提高气缸的进气量,进气密度增大了配合合理的供油量,发动机就会产生更大的动力。
涡轮增压的优势在于结构简单,不需要额外的维护保养,加工制造成本更低,进气效率更高,使用废气推动涡轮不会增加发动机的负载,所以涡轮增压被广泛使用。涡轮增压的缺点是在低速时动力会有迟滞现象,开起来动力不够线性。
机械增压是通过皮带由发动机曲轴带动增压器旋转的,这种结构的优势在于增压器随着发动机的转速同步工作,没有涡轮增压迟滞现象,动力更线性,不过机械增压成本更高,维护保养麻烦,高速运转动力不如涡轮增压,还会消耗发动机的动力,所以使用机械增压的发动机并不是很多,主流还是涡轮增压技术。


售后服务技术总监


从民用车领域来看涡轮增压更有优势,机械增压的燃油经济性并不好,涡轮和机械增压的双增压发动机也是不错的解决方案,不过成本要高一些。

涡轮增压技术现在已经非常成熟,早期涡轮增压最大的问题是加速迟滞和涡轮散热的问题。因为涡轮转子的转速可以达到每分钟数万转,但现在涡轮增压的散热和耐用可靠性问题都已经很好的解决,无论是在高增压的赛车还是低增压提升低扭的民用车领域,低增压的迟滞也几乎没有什么察觉。

涡轮增压发动机对民用车最实用的地方就是扭矩峰值来得更早可以覆盖几乎全部常用的转速区域,让发动机始终保持比较出色的加速能力和响应灵敏性,对于手动挡来说换挡的转速更加宽泛。兼顾了不错的动力表现和燃油经济性。

机械增压是依靠发动机的曲轴转动带动增压器,它不会出现涡轮增压器早期容易出现的迟滞和过热问题,而且增压器的介入是从发动机运转便开始,随着转速提升发动机的增压值也线性提升。但机械增压最大的问题会导致发动机运转产生阻力,增大油耗。

这也是诸如Mini Cooper S这类机械增压车型虽然车身小巧但油耗偏高的原因。

既然涡轮增压和机械增压都有各自的优缺点,那么将两者结合取长补短就更加理想,尚酷1.4T就是这样的车型。在发动机运转初始阶段发动机只有机械增压介入,当车速达到2000转以上时涡轮增压介入,双增加同时工作覆盖了车辆运转的常规转速区域,让车辆获得最好的动力和响应表现。当发动机达到高转速区域时,离合器将机械增压分离开,避免对发动机运转产生过大的阻力,兼顾比较理想的燃油经济性。


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增压机是把空气升高到大气压力以上强制输送入发动机气缸的一种进气装置。

混合气被压缩的程度越大,则燃烧所产生的动力也越大。使用增压机与不使用的发动机相比较,功率可提高20~40%,CO减少3%,碳氢化合物减少14%,NO2减少8%。

提高压缩比有以下优:①进气行程时,活塞位移占气缸总容积的百分比增加,容积效率提高。②压力增加时,温度升高,因此热效率提高。

废气涡轮增压器:利用发动机排气歧管排出废气的热量与压力推动涡轮转动的一种装置。其优点结构简单,维护方便,而是利用排气的剩余能量来驱动,故可以提高效率,故目前广泛使用。

机械驱动增压器:是利用发动机的动力来驱动的一种装置。其特点是需要消耗发动机的动力,结构复杂,成本较高。这种装置因为需消耗发动机的动力,它不适用于小型车。所以它一般都装置在大排量的汽车上。


老三185970147


涡轮增压

环境保护方面:如今的排放法规越来越严苛。汽车从国一到国五环保排放标准的升级,为响应国家号召即将来临的国六排放标准更加坚定地选择涡轮增压。工信部NEDC油耗测试证明了小排量涡轮增压汽车的优势,即小排量的汽车搭载涡轮增压有助于减少污染物的排放。经过NEDC油耗测试,小排量涡轮增压发动机的车子,在这种工况下的油耗表现最佳,污染物的排放量也会减少。所以,从汽车尾气排放标准的方面考虑,选择涡轮增压比机械增压要好。

燃油经济性方面:通过中国的NEDC(理论测试法)油耗循环测试法,我们难看出小排量涡轮增压发动机在这种工况下惊人的油耗表现,更省油。除此之外,小排量涡轮增压发动机也会使我们的日常汽车购买成本更低,维修保养更便宜。所以,涡轮增压比机械增压更好。

整车制造成本:涡轮增压一般用于小排量的汽车,小排量的汽车由于基础排量比较小,所以整车的制造成本和汽车的售价可以做的比较低。大排量的机械增压汽车制造成本和售价比较高。所以,涡轮增压比机械增压要好。

机械增压

动力方面:搭载涡轮增压发动机的汽车动力平顺性和动力线性程度远远比不上搭载机械增压(全领域持续增压)发动机的汽车。机械重要发动机的汽车在动力的连贯性(效率)优于涡轮增压发动机的汽车。拥堵路段的工况下,机械增压发动机的车子平顺性与低扭更强。所以,在动力的平顺性和堵车路段下的低扭力更强,机械增压好于涡轮增压。

越野方面:由于机械增压的平顺性和低扭更强,所以在经过一些越野路段的时候机械增压的平顺性更好,经过复杂险俊路段的操控和信心会更加充足。

驾驭激情:机械增压全域增压,动力更为持久,加速更为线性(代表车型高尔夫GTI),更为享受驾驭激情。


小车说


现在的汽车发动机,越来越多的采用了增压技术,它可以使发动机在基本结构和排量不发生大的变化的情况下,发出更大的功率和扭矩,并实现降低油耗的效果,在一些国家和地区还可以避免高额的排量税。大家常见的增压系统是涡轮增压,还有一部分车型使用的是机械增压,那么这两种增压系统有什么区别呢?又有怎样的优缺点呢?哪一个更好呢?下面我们来分析一下这个问题。

首先来说说涡轮增压系统。我们在市面上见到的绝大多数车型使用的都是涡轮增压系统,它的基本原理,就是在发动机进气的地方,加一个空气压缩机,通过压缩空气来增加发动机的进气量。而推动这个压缩机的,是发动机自身排出的废气。废气通过向废气涡轮的叶片吹气,推动废气涡轮的叶片,从而带动进气叶片,让压缩机把空气“吹”向发动机的气缸,提高进气压力、加快进气速度,进气多了喷油自然更多,从而提高发动机的功率和扭矩(一般能提高30~40%,个别发动机会调校的更高),使汽车的动力性更强。

车用涡轮增压器由离心式压气机、径流式涡轮机及中间体三部分组成,涡轮的进气口与发动机排气歧管相连,排气口与排气管相连;压缩机的进气口与进气管相连,排气口则接在进气歧管上。涡轮机和压缩机通过一根轴刚性的连接在一起同步转动,俗称增压器转子,是涡轮增压器最核心的部件,通过两个浮动轴承支承在中间体内。增压器在工作时转子以每分钟8万~20万的转速高速旋转,采用全浮式滑动轴承,工作温度高达900到1000℃,因此需要高强度的润滑和冷却。所以在中间体内有润滑和冷却轴承的油道,来自发动机润滑系统主油道的机油,经增压器中间体上的机油进口进入增压器,润滑和冷却增压器轴和轴承。然后,机油经中间体上的机油出口返回发动机油底壳,将增压器的热量带走。如果这些轴承得不到良好的润滑和散热,会引起轴承的异常磨损,叶轮轴径向间隙增大,跳动量增大,从而导致漏油的发生或引起异响,大大缩短增压器的使用寿命。

涡轮增压系统主要是利用发动机废气的能量带动压缩机来实现对进气的增压,属于废物利用,在工作过程中基本不会消耗发动机的动力,并且可以实现小排量、大功率、低油耗,因此得到了广泛的应用。但它有一个最大的缺点就是在低速时涡轮不能及时介入,有一定的动力输出滞后性。

下图是某增压发动机的外特性曲线图,可以看出,发动机的转速低于1750转/分钟时,扭矩比较小;而在1750——4000转/分钟的范围内,维持一个比较高的扭矩区间;当发动机转速超过4000转/分时,扭矩又会下降。一般把发动机转速低于1750转/分时,发动机扭矩较小、动力不足的现象称为涡轮迟滞。

为了解决这种涡轮迟滞现象,聪明的汽车工程师又研发了低惯量涡轮增压器、变截面涡轮增压器、双涡轮增压系统等,但不是成本太高,就是结构太复杂,因此没有得到广泛的应用。而涡轮迟滞这一缺点在一些中低端车型上人们也是可以接受的,两害相权取其轻,人们自然会做出合理的选择。

再来说说机械增压系统。很多人可能不知道,世界上最早的发动机增压系统就是机械增压系统,现在它主要应用在一些高端车型的大排量发动机上。它的基本工作原理是采用皮带与发动机曲轴皮带盘连接,利用发动机转速来带动机械增压器内部叶片,产生增压空气送入发动机进气歧管内,以达到增加进气量、增大发动机功率和扭矩的目的,但它的增压作用没有涡轮增压系统那么强大,一般只能将发动机的动力提高20%左右。

机械增压器的基本结构都是由壳体、转子(叶片)、电磁离合器等组成的,根据叶片型式的不同,大致有三种类型:离心式机械增压器、罗茨式机械增压器和螺旋式机械增压器。它们的工作转速不像涡轮增压器那么高,一般只有几千转,所以对润滑和冷却要求并不高。现在比较常见的是螺旋式增压,它的优点是在各种转速下都能提供较好的增压效果,有效的提高发动机的功率和扭矩。

由于机械增压器是由曲轴直接带动的,只要发动机运转,增压器就开始工作,同时机械增压器转速与发动机转速完全连动,空气压缩量是按照发动机转速线性上升的,最大的优点是“全时介入”。所以它没有涡轮增压发动机介入那一刻的唐突,也没有涡轮增压发动机的低速迟滞,发动机在低转速时就有比较好的动力输出,并且汽车加速感受相当线性,深受高端客户的欢迎。它的主要缺点是在工作过程中会对发动机的动力造成一定程度的损耗,特别是在发动机高速运转时,动力损耗很大,而发动机动力提升并不太明显,汽车的燃油经济性降低,这也是机械增压器没有广泛应用的重要原因之一,一般只应用在一些基础排量很大、对油耗不太敏感的大排量高端发动机上,比如奔驰6.0 V12发动机、奥迪3.0 V6发动机、捷豹4.0 V8发动机等等。

通过以上的分析,大家可以看到,涡轮增压器和机械增压器无所谓哪一个更好,而是各有特点:涡轮增压系统低转速时有涡轮迟滞现象,低速扭矩不足,而高速时增压值大,发动机动力提升明显,而且基本不消耗发动机的动力,燃油经济性好;机械增压系统低速动力输出较好,加速线性,但是高速时动力损耗大,发动机动力提升不明显,燃油经济性差。可以说,涡轮增压系统的优点正好是机械增压系统的缺点,涡轮增压系统的缺点正好是机械增压系统的优点,二者是优势互补、相辅相成的。正因为如此,汽车工程师开发出了涡轮增压器+机械增压器的混合式双增压发动机。

混合式双增压发动机在德系车上应用的较多,比如大众高尔夫GT上装备的1.4升TSI发动机,设计师就把涡轮增压器和机械增压器结合到了一起,在低速时机械增压器起主要作用,在高速时涡轮增压器安起主要作用,从而保证发动机在低速、中速和高速时都能有较好的增压效果。


老侯解车


你是想问发动机机械蜗轮增压和电子蜗轮增压那个好?机械蜗轮由排气歧管气流推动蜗轮转动,发动机转速高排气流量强度大,自然蜗轮转速高进气流量加大,进气流量由排气控制,好处是可靠性高,缺点是排气控制进气会有一个时间差,蜗轮反映会稍微滞后。电子蜗轮由节气门开度传感器控制蜗轮转速,这样蜗轮与进气流量同步好,没有滞后感,但电子产品稳定性可靠性不如机械控制。


用户54843372885


涡轮增压,是随着节能减排而进行的技术创新,相当于机械增压有着成本低的优势,况且还能够得到国家的购置税优惠,于国于民于环境均有益处,所以,推广涡轮增压是有着远大的市场的!


霸王山57341758


肯定机械增压啊,低端车基本上没有机械增压了,涡轮增压介入必须要达到多少转速才可以,驾驶感受不好,而机械增压从开始就介入工作,你说同样3.0T哪个好


逍遥游219630346


我觉得机械增压相比涡轮增压无论是成本上还是技术上都要高很多,目前涡轮增压技术相对来说转为成熟,十万以下普通车型很多都有涡轮增压了,而机械增压还是配备在50万的高端车上。


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