02.26 在小排量渦輪發動機大行其道的今天,機械增壓還有出路嗎?

曬太陽的哈士奇


為了降低排放的同時不降低動力,各大廠商紛紛給發動機裝上增壓裝置。但開帶T的車時,你可能會覺得加速時有些頓挫,油門踩輕了沒動力,狠踩下去車又躥。這是渦輪增壓發動機的遲滯現象造成的。而更高級的機械增壓技術,在發動機啟動伊始,就能向氣缸內增壓空氣,根除渦輪遲滯。

早期的渦輪機械增壓和魯茲增壓現在基本淘汰了,普遍在用的是螺桿增壓。

相對於渦輪增壓發動機,機械增壓發動機在使用保養上就簡單許多,由於工作溫度和葉片轉速比渦輪增壓低很多,因而維護起來相對簡單。機械增壓的最大缺點是增壓器靠皮帶帶動,驅動力還是發動機本身,因此油耗會高於同排量的自然吸氣發動機,為了改善油耗且讓增壓效果能在最需要時發揮作用,廠商在增壓裝置上加裝了電磁閥和離合器,也讓增壓器在特定的轉速以上時離合器才開始接合、帶動機械增壓器,但如此一來又會出現類似渦輪增壓的遲滯現象。

另外,在相似增壓性能下,機械增壓和渦輪增壓器的成本相當,而增壓器結構決定了渦輪增壓的噪音會小於同樣技術水準的機械增壓發動機。

奇瑞在十多年前曾經開發過SQR7160B117這一型號,B11就是奇瑞東方之子。

一個比較奇怪的1.6S代號,採用風冷+伊頓增壓器。性能超過自家的2.0自吸和大眾的1.4T。

除開1.6S發動機外,奇瑞還有1.3和1.8的機械增壓發動機類型也曝光過,但沒有發規模量產。

單獨使用機械增壓的車型現在集中在進口或合資大排量機型,性能車和運動型普遍使用機械+渦輪雙增壓結構。

國內小排量機型上機械增壓的幾乎沒有,當然這其中有各種原因。隨著廢氣渦輪增壓的不斷完善,後續單獨使用機械增壓的車型應該不會再出現了。


行之御風


機械增壓器的出路:改裝車後市場

機械增壓器流行於十餘年前,在近十年的階段中在逐漸邊緣化,而且是從普通代步車到高端豪華汽車一層層的淘汰。這種增壓器被淘汰的原因有三點,其中沒有一點具備升級空間。

  • 增加油耗

  • 增壓效果差

  • 維護成本高


想要理解機械增壓器被淘汰的原因,分解上述三點即可。

1:機械增壓器會增加耗油量,因為增壓器的動力來自發動機曲軸,曲軸另一端的飛輪正是用以輸出轉矩。所以任何與曲軸連接並依靠曲軸轉矩獲取動力的機器,都會降低曲軸真正輸出的動力;比如汽車空調的壓縮機,在使用冷風時壓縮機會消耗曲軸的扭矩,此時發動機的狀態為主動提高轉速,那麼為什麼要提高轉速呢?

原因在於發動機的“怠速需求”,怠速是發動機以最低的噴油量與進氣量混合燃燒,產生能夠維持曲軸正常轉動的扭矩,實現發動機不熄火的“待工狀態”。那麼在壓縮機通電介入運行時,壓縮機本身消耗了扭矩,用以驅動曲軸正常轉動的扭矩量不足則有可能導致熄火;想要維持不熄火則需要發動機提高轉速(進氣量與噴油量),以燃燒足夠補償被壓縮機消耗的扭矩的燃油量實現正常的怠速運轉。

汽車空調的壓縮機壓縮機的“雪種”,機械增壓器壓縮的是空氣,兩者功能不同但是原理相當——都與曲軸連接並消耗扭矩。但是機械增壓器是通過皮帶與曲軸剛性連接,其結構並不像壓縮機一樣可以電控切斷連接;也就是說機械增壓器在發動機啟動後就會開始運轉,同時也做到了“全時消耗”導致發動機轉速的升高。汽車怠速時的耗油量並不低,小排量1.5左右的發動機一小時可消耗1.5L左右,2.0S的機械增壓發動機能達到≥2L/1hour的高標準。機械增壓器會大大提升車輛的耗油量。

2:機械增壓器的增壓效果很一般,原因在於增壓器的動力來自發動機的曲軸。普通代步車的正常轉速範圍≤7000轉,正常代步駕駛的轉速區間在1000~5000轉之間;低轉速的曲軸即使通過可放大轉速的增壓器,其渦輪的峰值轉速又能達到多高呢?而壓縮空氣需要的是渦輪達到非常高的轉速,比如廢氣渦輪增壓最高可超過10萬轉,轉速的快慢決定了壓縮空氣氧含量的高低,氧含量決定了同樣燃燒燃燒後產生的熱值高低,區別會有多大呢?

  • 某3.0S(機械增壓)發動機最大功率248kw,最大扭矩445N·m(3000~5000轉)。

  • 某3.0T(渦輪增壓)發動機最大功率320kw,最大扭矩520N·m(1800~5800轉)。

相同排量使用不同類型的增壓器,功率與扭矩的差異可以如此之大,而且最大扭矩的持續發力區間差異更大。廢氣渦輪增壓可以在發動機很低的轉速時,依靠高壓排氣實現渦輪的最高轉速,增壓壓力也能達到最高標準;參考上述兩臺發動機的最大扭矩發力節點,在1800轉時3.0T即可輸出133馬力,而3.0S在這一範圍內的輸出馬力會低接近一半,這是性能的巨大差異。

3:機械增壓器依靠皮帶結構實現剛性連接,後期的維護換件成本與檢測成本都要高一些。而廢氣渦輪增壓是利用發動機運行中的排氣驅動渦輪運轉,結構裡沒有需要定期檢測與更換的零部件,只要不出現概率性的故障則不用操心。其次廢氣渦輪增壓器在怠速時並不運轉,原因自然是沒有剛性連接,同時怠速排氣壓力過低不會驅動渦輪開始增壓;真正的增壓介入轉速往往在1000轉左右(怠速800轉)上下,這種設計能夠讓發動機的工況沒有那麼惡劣,減少的實際也是後期的維護成本。

總結:機械增壓與渦輪增壓對比基本都是缺點,渦輪增壓可以在需要其運行時開始運行,而且同樣是線性的增壓;增壓壓力遠大於機械增壓器,扭矩的提升帶來的是功率的提升或者油耗的下降。至此機械增壓器不再有生存的空氣,量產車中充其量有1‰的車還在用機械增壓器;不過這種機器由於技術門檻低,對於想要提升性能的自吸動力汽車用戶會是不錯的改裝選項,僅此而已了。




天和Auto


你好,我是勝途,一個做汽車用品生意的負責人。很高興能遇到您這個問題,以多年做生意所涉及的知識,給您個回答。個人愚見,知識能力有限,希望對您有幫助!

我們先說下各自的區別吧!看過互相之間的差異您也許就會明白了。

汽車發動機發展至今也已經有100多年的歷史了,隨著技術的不斷革新,很多先進的技術不斷應用在發動機上。也因此,形成了很多類型的發動機,比如當下,除了自然吸氣發動機之外,機械增壓動機、渦輪增壓發動機已經非常普遍,應用範圍也非常廣泛。從1.0L排量到5.0L排量甚至更高,都在應用增壓技術。

但是仔細比較,我們會發現一個現象,比如同樣是增壓,有機械增壓和渦輪增壓兩種類型,再進一步研究發現,一些豪車大排量的車,比如3.0L以上的增壓發動機多是採用機械增壓,而小排量的中小型車多是採用渦輪增壓,這是為什麼呢?

實際上,這與兩種車型的定位有很大關係,豪車一般都追求動力性能,因此要求動力響應;而中小型車,一般是家用車,多考慮燃油經濟性,而對動力性能要求不高。接下來,我們從機械增壓與渦輪增壓發動機不同中找出兩種車型為什麼會採用不同的發動機方案。

機械增壓是利用發動機本身的動力,來帶動一個壓氣機,進行增壓。所以,特點就是傳遞直接,汽車啟動就能工作 。但它在高速狀態時損失動力較明顯。而渦輪增壓是利用發動機產生的廢氣動力,推動風扇,進行間接增壓。所以特點就是不能直接的進行增壓,低速狀態下排除的廢氣不能推動風扇,要在一定轉速以上才可以 。這也就產生了所謂的渦輪遲滯顯現,這也是渦輪增壓的通病。但在高速時動力增壓明顯。

一半小排量都是用渦輪增壓的 ,大排量用機械增壓的比較多。

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勝途


今天最常見到的渦輪增壓方式是廢氣渦輪增壓,相對熱議的,就是題主所說的機械渦輪增壓。

就市場佔有率這塊,機械增壓肯定是沒有什麼機會。

現在的渦輪增壓基本都用的是廢氣渦輪增壓,也就是說它是利用發動機排出的廢氣來推動渦輪,然後渦輪又帶動同軸的葉輪轉動,以此壓送由空氣濾清管道送來的空氣,使之增壓進入氣缸。

廢氣渦輪增壓系統的工作特性導致了它在轉速低的時候達不到增壓效果。而機械增壓在發動機啟動後就可以馬上提高動力支持,這是因為機械增壓是靠發動機的扭力輸出來進行增壓的(也因為這個特性,可以提供更多的動力支持)。

不過憑這個優點要打敗廢氣渦輪增壓不現實。

我們知道渦輪增壓被推廣起來,很大原因是排放標準變得越來越嚴苛,很多車企不得不轉向小排量發動機的研發,考慮小排量自吸發動機動力不足的問題,渦輪增壓+小排量發動機成為了經典組合方案。

比如雅閣1.5T發動機(2018款)的最大功率和最大扭矩分別為143kW/260Nm;其2.0L發動機(2016款)的最大功率和最大扭矩則要弱了不少(114kW/190Nm)。

基於這樣大背景,機械增壓的動力來源就是發動機,會帶來負擔。而且機械增壓器結構更復雜、噪音更大,也不符合此類產品的需求。所以在小排量渦輪發動機大行其道的今天,機械增壓基本沒什麼機會,只能在運動型車型上發光發熱。


東拉西車


渦輪增壓和機械增壓發動機應該說各有優勢:

1、其實並不是“小排量渦輪增壓”發動機多麼的先進,技術多麼成熟。相反它也有很多的缺點:比如渦輪增壓有些汽車非常燒機油,渦輪增壓保養費用比自然吸氣的要貴。(因為渦輪增壓必須加高品質全合成機油和平時的保養也及時和到位,不然會影響發動機性能穩定)

2、目前為止機械增壓發動機也是好多優點:機械增壓完全解決了油門響應滯後,渦輪遲滯和動力輸出突然現象,達到瞬時油門響應,動力隨轉速線性輸出,增加駕駛性能能效果。此外,在低速高扭、瞬間加速,機械增壓技術都優於渦輪增壓技術。機械增壓技術不需跟發動機的潤滑系統連接,不需要冷卻,維護成本低、發動機工作可靠,而且壽命長。

3、所以現在還是有很多車型都是在選擇機械增壓發動機在做為發動機配套。











FUTURE羅


機械增壓和渦輪增壓

機械增壓所帶來的是持續輸出,造假比較昂貴,一般匹配在高級車上!

渦輪增壓所帶來的起步迸發的輸出,造假相對比比較低,很多車型都會匹配!

1,因為目前我們很多地方交通都會出現擁堵的狀態,所以陪渦輪增壓,相對於機械增壓來說來的更直接,而且相對於比較低的造價更適合現在的發展趨勢!跟人感覺機械增壓的出路還是在高級汽車上!


鑫眾成汽貿李安輝


存在即為合理。

機械增壓故障率低,一定會有存在的空間。


吉F樂呵


那就看買車的人懂不懂了,需要爆發的就選渦輪增壓,喜歡持續穩定輸出的就選機械增壓。個人還是比較喜歡機械增壓的


海東8774


機增的優點是渦輪增壓比不了的,機增我本高,投入大,限制了它的發展


林海雪源號


有出路


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