03.02 機械增壓和渦輪增壓有什麼區別嗎?

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渦輪增壓發動機和機械增壓發動機是目前發動機使用最多的兩種增壓結構,這兩種增壓器的主要作用都是給發動機氣缸內打入更多的空氣,提高發動機氣缸內的空氣密度,提高發動機的動力性。

但這兩種增壓器所使用的動力來源不同,機械增壓器是用皮帶連接在發動機的皮帶輪上獲取動力的,也就是發動機帶著機械增壓器轉。而渦輪增壓器是利用發動機的排出的廢氣來推動的,所以結構上有很大區別,增壓的特性也不同。
機械增壓的優點在於是用皮帶連接發動機獲取動力的,所以增壓值會隨著發動機的轉速來變化,發動機在低速運轉時就可以獲得不錯的動力性,沒有渦輪增壓發動機那樣的遲滯現象,車輛開起來感覺更像一臺大排量的自吸發動機,但缺點是當發動機高轉速運轉時增壓值有有限了,從而影響了發動機高轉速區間的動力輸出。同時機械增壓器的製造成本和維護都比渦輪增壓器要高,而且機械增壓器本身還會消耗發動機的動力,所以沒有被大量使用。

渦輪增壓的優勢在於結構簡單成本低,不用保養維護,動力來自發動機的排氣所以不會消耗發動機的動力,發動機在高轉速區間動力更好一些。缺點就是渦輪增壓器需要發動機達到一定轉速以後才能介入工作,在這之前發動機就相當於一臺自吸發動機的動力,所以渦輪增壓發動機動力上會有一定的遲滯現象
之所以現在大多數汽車都在使用渦輪增壓發動機主要是因為進過技術上的革新現在的渦輪增壓發動機遲滯現象已經是很小了,而且渦輪增壓發動機的成本更低,獲得的動力性更大所以成為了當今的主流。


售後服務技術總監


什麼是渦輪增壓、機械增壓、雙增壓,看完你就明白了!

現在的汽車發動機,越來越多的採用了增壓技術,它能使小排氣量的發動機發出比較大的功率和扭矩。根據結構的不同,有渦輪增壓、機械增壓及雙增壓三種形式,他們的結構及工作原理如何呢?又有怎樣的優缺點呢?今天老侯來給大家說說。

渦輪增壓系統

渦輪增壓大家並不陌生,平時在車的尾部都可以看到諸如1.4T、2.0T等字樣,這說明了這輛車的發動機是帶渦輪增壓的。渦輪增壓(Turbocharger)簡稱Turbo或T。

渦輪增壓是利用發動機的廢氣帶動渦輪來壓縮進氣,從而提高發動機的功率和扭矩(一般能提高30~40%,個別發動機會調校的更高),使汽車的動力性更強。

渦輪增壓器主要由渦輪機和壓縮機兩部分組成,之間通過一根傳動軸連接。渦輪的進氣口與發動機排氣歧管相連,排氣口與排氣管相連;壓縮機的進氣口與進氣管相連,排氣口則接在進氣歧管上。

到底是怎樣實現增壓的呢?主要是通過發動機排出的廢氣衝擊渦輪高速運轉,從而帶動同軸的壓縮機高速轉動,強制地將增壓後的空氣壓送到氣缸中。

渦輪增壓主要是利用發動機廢氣的能量帶動壓縮機來實現對進氣的增壓,整個過程中基本不會消耗發動機的動力,擁有良好的加速持續性,但是在低速時渦輪不能及時介入,帶有一定的滯後性。

上圖是某增壓發動機的外特性曲線圖,可以看出,發動機的轉速低於1750轉/分鐘時,扭矩比較小;而在1750——4000轉/分鐘的範圍內,維持一個比較高的扭矩區間;當發動機轉速超過4000轉/分時,扭矩又會下降。一般把發動機轉速低於1750轉/分時,發動機扭矩較小、動力不足的現象稱為渦輪遲滯。

機械增壓系統

相對於渦輪增壓,機械增壓(Supercharger)的原理則有所不同。機械增壓主要是通過曲軸的動力帶動一個機械式的空氣壓縮機旋轉來壓縮空氣的。與渦輪增壓不同的是,機械增壓工作過程中會對發動機輸出的動力造成一定程度的損耗。

由於機械增壓器是直接由曲軸帶動的,發動機運轉時,增壓器也就開始工作了。所以在低轉速時,發動機的扭矩輸出表現也十分出色,而且空氣壓縮量是按照發動機轉速線性上升的,沒有渦輪增壓發動機介入那一刻的唐突,也沒有渦輪增壓發動機的低速遲滯。但是在發動機高速運轉時,機械增壓器對發動機動力的損耗也是很大的,動力提升不太明顯。

雙增壓系統

雙增壓發動機,顧名思義就是指一臺發動機上裝有兩個增壓器。如一臺發動機上採用兩個渦輪增壓器,則稱為雙渦輪增壓發動機。如一臺發動機上採用一個渦輪增壓器+一個機械增壓器,則稱為混合式雙增壓發動機。

01

雙渦輪增壓發動機

如寶馬3.0L直列六缸發動機,採用的就是兩個渦輪增壓器。

針對廢氣渦輪增壓的渦輪遲滯現象,排氣管上並聯兩隻同樣的渦輪(每三個缸一組連接一個渦輪增壓器),在發動機低轉速的時候,較少的排氣即可驅動渦輪高速旋轉以產生足夠的進氣壓力,減小渦輪遲滯效應。

02

混合式雙增壓發動機

前面瞭解到,渦輪增壓器在低轉速時有遲滯現象,但高速時增壓值大,發動機動力提升明顯,而且基本不消耗發動機的動力;而機械增壓器,是發動機運轉直接驅動渦輪,沒有渦輪增壓的遲滯,但是是損耗部分動力、增壓值較低。那把它們結合一起就豈不是可以優勢互補了?

如大眾高爾夫GT上裝備的1.4升TSI發動機,設計師就把渦輪增壓器和機械增壓器結合到了一起。將機械增壓器安裝到發動機進氣系統上,渦輪增壓器安裝在排氣系統上,從而保證發動機在低速、中速和高速時都能有較好的增壓效果。

老侯點評:

發動機的這幾種增壓方式,各自有不同的特點。渦輪增壓低速動力不足;機械增壓高速動力不足,雙增壓發動機結構複雜,價格昂貴。未來,渦輪增壓是一個發展趨勢,工程師們正在努力消除渦輪遲滯現象,當這一難題解決後,增壓發動機的春天才真正到來。


老侯解車


朱博士回答:

用壓氣機把大氣狀態的空氣進行壓縮,提高發動機的進氣密度,就叫進氣增壓。

壓氣機的驅動力從哪裡來?

根據壓氣機動力源的不同分為機械增壓,渦輪增壓,電動增壓。

機械增壓

機械增壓器的壓氣機的動力直接有曲軸提供。

曲軸和機械增壓器直接通過皮帶傳動。

機械增壓的特點

1.提高中低速扭矩,效果明顯;

2、由於自身直接消耗曲軸功率,高速時消耗功率急劇增加,對提高發動機的最大功率作用有限;

3、對提高發動機的熱效率貢獻不大。

渦輪增壓

渦輪把發動機的廢氣能量轉化成機械能,渦輪的葉片旋轉帶動壓氣機的葉片旋轉,從而對空氣進行壓縮。

渦輪的轉速要達到10萬轉以上,才能帶動壓氣機建立一定的壓縮壓力。因此,也很難兼顧發動機的全轉速範圍內的動力強化。

渦輪增壓的特點

用小慣量渦輪增壓器,中低速增壓效果好,但是高速時壓氣機的流量不夠用,高速時的扭矩提升有限;

用大流量渦輪增壓器,轉動慣量又較大,低速時的扭矩響應滯後,這也是“渦輪遲滯”現象產生的原因。

由於利用了一部分廢氣能量,增加了發動機的動力輸出,渦輪增壓可以提高發動機的熱效率,降低油耗。


朱博士白話發動機


機械增壓和渦輪增壓兩者的區別,機械增壓是利用發動機本身的動力,來帶動一個壓氣機,來進行增壓,機械增壓消耗的是發動機的動力,它的轉速是隨著發動機的轉速而變化,不會出現像渦輪增壓那樣產生增壓遲滯現象,它在發動機低速運行時效果最佳,但它由於受到發動機轉速的限制,發動機在高轉速時就略顯增壓不足了,而渦輪增壓是利用發動機的廢氣推動排氣管中的渦輪帶動進氣管中的渦輪轉動,進行增壓,不消耗發動機的動力,渦輪增壓的轉速非常高,是機械增壓的幾倍,但由於渦輪有慣性,當廢氣突然增多時,渦輪的轉速不能與其同步,所以就產生了渦輪遲滯現象。


機械增壓的優點是結構要比渦輪增壓簡單,只要發動機運轉機械增壓就會馬上介入,轉速越高壓力越大,幾乎沒有遲滯現象,而且動力輸出非常線性,敢與自吸發動機媲美。但它也有自身的缺點,機械增壓是靠皮帶帶動,其驅動力是來發動機,會消耗發動機的動力,所以在燃油經濟性上要遜色於渦輪增壓,還有由於機械增壓是隨著發動機轉速的高低而變化,發動機在高速運轉時,增壓器也會變成發動機的負載,所以增壓不足。

渦輪增壓的優點是增壓力強,小排量發動機能榨取出超強的動力,比較省油,但它的缺點也是不容忽視的,結構複雜,故障率要比機械增壓高,而且溫度非常高,最高溫度可達900-1000度,所以針對高溫問題,發動機的材質和機油必須抗氧化,耐高溫,必須採用優質機油,而且換油週期會相應縮短,水箱和節溫器也要適當的加大,提高散熱效率。
我們比較常見的大多都是渦輪增壓發動機,幾乎所有的小排量發動機都採用的是渦輪增壓,比如,速騰、速派、帕薩特、卡羅拉等,機械增壓我們比較常見的是奧迪A6L的3.0T車型,採用的就是機械增壓發動機。


生活點點觀


渦輪增壓和機械增壓發動機,都是在不增加發動機排量的前提下,增加進入發動機燃燒室的壓縮空氣,以提高發動機的動力輸出,只是它們的工作原理不同而已,如果非要說哪個好,有錢的的情況下,當然是機械增壓更好,我們也不難發現,一些大型豪華車型,超過3.0T的排量,多為機械增壓,而普通家用車,2.0T以下排量的發動機,多為渦輪增壓。

渦輪增壓,太過繁瑣的工作原理就不談了,這種系統直接利用廢氣的能量,不僅不額外消耗功率,多數工況下還對活塞作泵氣正功,優點是工作後保持發動機低工況下性能基本不損失,而中高工況運行時,動力輸出和燃油經濟性得到了較大的提升。缺點就是動力有遲滯,需到一定轉速才可介入。

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 ,發動機曲軸通過傳動裝置(皮帶、齒輪等),與空氣壓縮機直接相連,帶動空氣壓縮機內的轉子旋轉將壓縮空氣送進發動機燃燒室。



機械增壓只要發動機開始運轉,增壓系統就啟動,在發動機低轉速時就能夠提供較大動力,它的動力輸出也比較平穩,讓人感覺與自然吸氣發動機相似,雖然現在渦輪增壓發動機的技術已經很不錯了,但是在動力輸出上還是會有一個不易察覺的延遲,而機械增壓就不存在該問題,特別是在一些大排量越野車中,機械增壓可以更直接的輸出動力,也符合越野的特性,而渦輪增壓動力遲滯,就會大打折扣,但是機械增壓發動機的缺點也很明顯,由於機械增壓設計精密,所以一旦需要維修,機械增壓的維修成本要比渦輪增壓的貴。


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機械增壓和渦輪增壓都是一個目的,就是增加進氣壓力,加大進氣量,可以理解為發動機進氣口有個鼓風機,不停往裡面灌氣,空氣量加大,電噴系統在根據進氣量多噴油,這樣就會使發動機動力增加。



機械增壓和渦輪增壓的區別

機械增壓的動力來源於發動機曲軸的帶動,通過皮帶傳遞動力給增壓器,這種增壓器溫度低、增壓壓力相對小一些,不過機械增壓非常平順,沒有渦輪增壓的遲滯現象,當發動機在高轉速時,增壓效果下降。由於動力來自發動機曲軸,因此,對發動機的低扭有損失,因此,往往是相對大一些的6缸發動機發動機才可以加裝機械增壓,一般最小的基礎排量需求是2.5L以上。


渦輪增壓的動力來自發動機尾氣,這其實是一個巧妙的主意,尾氣做功不消耗動力,對發動機自身動力不產生影響,屬於廢物利用,當發動機尾氣推動渦輪旋轉時,另一個同軸的渦輪也被帶動旋轉,產生壓力推動空氣。渦輪增壓的轉速高、壓力大,最高可以達到十幾萬轉,困擾渦輪增壓的最大問題就是溫度,渦輪增壓器最高可以達到900多℃,不過隨著浮動軸承的使用,渦輪增壓器的壽命大大延長,已經可以做到和發動機同壽命。

另外,渦輪增壓器還存在一個渦輪遲滯的現象,早期採用的普遍是大慣量渦輪,渦輪介入轉速在1800轉以上,大慣量渦輪由於需要的推力大,因此轉動起來相對費力一些,需要較多的尾氣才能推動,現在普遍採用小慣量渦輪,介入轉速普遍在1100-1300左右,基本上只要起步狀態,渦輪就全程介入了。



買渦輪增壓還是機械增壓?

我個人還是喜歡機械增壓,如果購買3.0排量以上的發動機,大部分都是機械增壓!

如果購買3.0以下排量的發動機,大部分都是渦輪增壓。


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眾口說車


渦輪增壓器和機械增壓器是有非常巨大的區別的

不能生育而帶來的動力提升非常直接非常明顯,我們甚至能夠感覺到廢氣渦輪增壓介入時動力增加的感覺

首先我們來看一下廢氣渦輪增壓器,和機械增壓器之間,從外形和結構上的區別

從上圖的廢氣渦輪增壓器結構圖,我們可以看得出來,廢氣渦輪增壓器是將我們發動機排出的,廢氣利用起來,用高溫廢氣來轉動渦輪增壓器的渦輪,然後將我們空氣濾清器內的空氣,增壓到我們的進氣歧管內

上圖還忽略了一個東西,就是我們的中冷器,用來給高溫的進氣降溫

而我們的機械增壓器就是通過,發動機的動力來帶動我們的機械增壓,機械增壓器通過齒輪組件來壓縮氣體,將壓縮後的氣體


吸取發動機內

構造區別

所以我們從構造上能看出,機械增壓器和廢氣渦輪增壓器的區別是非常巨大的,機械增壓器是一個增壓總成,直接由發動機的動力來帶動

而廢氣渦輪增壓器有非常多的零部件組成,通過發動機排出的高溫高熱的廢氣,來帶動我們的廢氣渦輪高速轉動,一起來抽入更多的空氣進去中冷器冷卻,再進入發動機內輔助燃燒

其實,渦輪增壓器和機械增壓器最吸引人們的區別就是來自動力上的感受



我們對於廢氣渦輪增壓器需要知道一個渦輪介入轉速

也就是上圖最大扭距的轉速區間,一旦我們的渦輪增壓器到了幾乎轉速區間之後,我們的發動機動力將明顯提升,給我們汽車帶來非常明顯的動力和推背感,這是機械增壓器無法達到的效果

而機械增壓器的存在,也在於他自己的特性,機械增壓器的增壓動力,隨著發動機的轉速提升而升高,機械增壓器的存在並不能夠像渦輪增壓機一樣能給我們帶來激烈的駕駛樂趣

而機械增壓器就像是,在發動機上與生俱來的產品,直接提高了發動機的扭矩和動力輸出,但是機械增壓器的扭矩和動力輸出是非常線性非常平穩的,喜歡大排量自吸的車友們就非常喜歡機械增壓器的感受

機械增壓器的動力,就像戀人一樣!慢慢的給你帶來動力,慢慢的讓你感覺到紮實的快感……

而我也比較喜歡機械增壓發動機,我的第一輛車就是奇瑞瑞虎3 1.6S


汽車風雲榜


機械增壓器是以不增加引擎排氣量為前提,使動力輪輸出提升的方法。是直接利用引擎出力來驅動增壓器,再將高密度空氣送入汽缸內以提高引擎的輸出功率。

渦輪增壓則是利用引擎的廢氣排放來驅動壓縮機。最早的增壓器全部都是機械增壓,在剛發明時被稱超級增壓器(Supercharge),後來渦輪增壓發明之後為了區隔兩者,渦輪增壓器被稱為Turbo Supercharger,機械增壓則被稱為Mechanical Supercharger,久而久之,兩者就分別被簡化為Turbocharger與Supercharger。

中文名

機械增壓與渦輪增壓

外文名

Turbocharger與Supercharger

所屬

增壓器

方式

渦輪增壓式、機械增壓式

增壓原理

機械增壓器

壓縮機的驅動力來自發動機的曲軸,一般都是利用皮帶連接曲軸皮帶輪,間接將曲軸運轉的扭力帶動增壓器,達到增壓目的。依構造不同,機械增壓出現過許多種類,包括葉片式(Vane)、魯氏(Roots)、溫克爾(Wankle)等型式,而活塞運動最早也被認為是一種機械增壓,時至今日,則以魯氏增壓器最被廣泛使用,更是改裝的大熱門。魯氏增壓器有雙葉與三葉轉子兩種型式,目前以雙葉轉子較普遍,其構造是在橢圓形的殼體中裝兩個繭形的轉子,轉子之間保有極小的間隙而不直接相連,藉由螺旋齒輪連動,其中一個轉子的轉軸與驅動的皮帶輪連結,轉子轉軸的皮帶輪上裝有電磁離合器,在不需要增壓時即放開離合器以停止增壓,離合器則由計算機控制以達到省油的目的。機械增壓的特徵,除了在低轉速便可獲得增壓外,增壓的動力輸出也與曲軸轉速成正比,即機械增壓引擎隨著轉速的提高,增壓器輸出隨之增強,因此機械增壓引擎的操作感覺與自然吸氣極為相似,卻能擁有較大的馬力與扭力。

機械增壓

渦輪增壓器

原理利用發動機運轉時所排出來的廢氣,用廢氣來轉動渦輪增壓器中的排氣側轉子,而排氣側轉子與進氣側轉子是同軸異室,當渦輪增壓器排氣側轉子達到一定轉速時(約12000rpm左右)它帶動另一側的進氣側轉子,使進氣側轉子引進外來的新鮮空氣,經過壓縮倒入進氣歧管內,因此渦輪增壓發動機的進氣是非自然方式,是經過"吸進來,再壓縮"所以空氣壓力是大於大氣壓力的。渦輪增壓由於是超高轉速地運轉軸承,隨之而來的高溫排除或增壓過度的洩壓就是關鍵。目前常用的就是機油導入來潤滑與冷卻軸承,也有用水冷式的。而過高的增壓對發動機的壓縮行程與動力(爆炸)行程發生時會造成傷害,所以,有機械式地用空氣壓力作為開關或電子式地用計算機直接控制洩放壓力的動作。

兩者的區別

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。增壓器會消耗發動機的動力,它的轉速隨發動機轉速而改變,不會出現增壓滯後的情況,發動機低速運轉時效果極好,但它受發動機轉速限制,發動機在高速狀態下它會增壓不足。

渦輪增壓是利用發動機產生的廢氣推動排氣管中的渦扇帶動進氣管中的渦扇轉動,進行間接增壓,不消耗發動機的動力。渦輪增壓器轉速極高,所增壓力也比機械增壓器高數倍。但由於渦扇有慣性,中間軸承也有相當大的阻力,廢氣突然增多時渦扇轉速不會再同時提高,這也就是渦輪遲滯。

增壓方法

機械增壓

此類增壓器是以不增加引擎排氣量為前提,使動力輪輸出提升的方法。是直接利用引擎出力來驅動增壓器,再將高密度空氣送入汽缸內以提高引擎的輸出功率。

渦輪增壓

渦輪增壓則是利用引擎的廢氣排放來驅動壓縮機。最早的增壓器全部都是機械增壓,在剛發明時被稱超級增壓器(Supercharge),後來渦輪增壓發明之後為了區隔兩者,渦輪增壓器被稱為Turbo Supercharger,機械增壓則被稱為Mechanical Supercharger,久而久之,兩者就分別被簡化為Turbocharger與Supercharger。

增壓優劣

兩種增壓方式各有好處也各有缺點,以渦輪增壓來說,理論上,是要氣缸本體當初設計時,氣缸壁夠厚、耐得住壓力,只要增加渦輪增壓器本體的尺寸和數量,增壓力道幾乎可以無限制增加。最有名的例子,就是當年HONDA車廠提供給麥凱倫一級方程式車隊的渦輪增壓引擎,排氣量不過才1500毫升,但馬力輸出可以高達嚇死人的1500匹!

而法拉力車隊的舒馬赫所擁有的著名bugattieb110超級跑車,排氣量3.5升,但這具V12的心臟,由四顆渦輪轉子串聯。馬力輸出也可高達560匹。

不過凡事有利就有弊,靠渦輪增壓增加動力輸出雖然輕而易舉,但伴隨著增壓所產生的高熱必須妥善處理,高熱會影響兩部分,一個是負責直接冷卻和潤滑的機油,它會因為受到高熱而快速氧化。因此渦輪增壓引擎必須選用耐高溫、抗氧化好的優質機油,而且機油更換週期會相應縮短,才不容易產生氧化物。通常車廠的對應之道是通過加裝機油冷卻器,來避免油溫過高、提早結束機油的使用壽命,這就是為什麼設計的精密一些的渦輪增壓車,除了機油壓力錶外還會有一個機油溫度表。好讓車主隨時注意機油的情況。

另外一個受高溫影響的是冷卻系統,在進氣部分。為了增加進氣的含氧量,渦輪增壓車大多會增加進氣冷卻器(Inter-Cooler)的方式,來降低壓縮空氣的溫度,冷卻水箱、節溫器也會適當加大、提高散熱效率,所以近年來已經很少聽說渦輪增壓引擎有散熱不良的情況了。

不過在使用和保養上渦輪增壓引擎還是有一些小技巧的,例如接近目的地時儘量不要拉高轉速讓渦輪工作。停車前至少讓引擎怠速一分鐘,別讓渦輪轉子在無機油的狀況下運轉過久,這些對保持良好的車況有很大幫助。

相對於渦輪增壓車,機械增壓車就簡單許多,原則上只要引擎在運轉,機械增壓就自然而然的產生,引擎轉速越高加壓力度就越大,好處就是沒有渦輪增壓所產生的那種遲滯現象,加速感受相當線性化,與自然吸氣引擎差別不大,但缺點是機械增壓器靠皮帶帶動,驅動力還是引擎,因此不利於油耗表現。車廠為了改善此現象,並且讓增壓力道能在最需要時發揮作用,加裝電磁閥和離合器,也讓增壓器在特定的轉速以上時離合器才開始接合、拖動機械增壓器,但如此一來多少會有如渦輪增壓器的遲滯感。凡此種種都需要經年月積累,才能摸出門道和細節掌控的地方,也正是因此越是沒有把握的項目,車廠就越不喜歡觸及,免得不小心砸了招牌,久而久之,渦輪增壓與機械增壓的流派也就自然產生。


Uranus6911


渦輪增壓通過發動機排氣推動渦輪葉片旋轉,帶動另一頭的渦輪葉片加快空氣速度進入發動機來提高發動機動力降低油耗,渦輪增壓佔用發動機輸出功率,發動機轉速越高渦輪增壓效果越好,引擎也越省油動力越強,但是目前存在發動機渦輪遲滯現象,在發動機低轉情況下由於排氣壓力低推不動渦輪葉片,所以在引擎低轉工況下效果不明顯,不過現在技術慢慢發展出電子渦輪,可以解決渦輪遲滯現象,通過電瓶輸出電能帶動電機旋轉帶動渦輪葉片做功,不過由於剛出來成本高,市場佔有率低以及成本高昂的特點,還不普遍。

機械增壓由機械增壓器將空氣壓縮進發動機氣缸,來提高發動機動力,優點是發動機低扭好,不存在渦輪遲滯現在,發動機低轉也有不錯的動力輸出,但是需要發動機帶動旋轉,耗費了發動機動力,還有一個相比於自吸和渦輪增壓來說由於需要消耗發動機動力,所以油耗高,而且在發動機高轉速情況下反而影響發動機動力輸出,形成累贅。

所以今年好多新上市的豪華品牌車為了降低油耗及提升發動機功率採用了新技術,像奧迪的Q7率先採用了電子渦輪技術。就是為了解決傳統的廢氣渦輪遲滯現象,沃爾沃的XC90採用了機械增壓和渦輪增壓的雙增壓模式,利用二者的優點來提升發動機功率,同時互補二者的缺點。


魑魅涅磐


渦輪增壓和機械增壓都是增加氣缸的空氣密度,從而燃燒更多的燃料在不提高排量的情況下,以至於馬力的提高,但是兩種增壓器的運轉原理不一樣,渦輪靠燃燒的廢氣帶動運轉,機械增壓靠發動機的轉動來帶動運轉,機械增壓的渦扇轉速於發動機轉速一致,下面我會具體分析這二者的不同,以及優缺點:


渦輪增壓器:(如圖所示)渦輪增壓器實際上是一種空氣壓縮機,通過壓縮空氣來增加進氣量。它是利用發動機排出的廢氣慣性衝力來推動渦輪室內的渦輪,渦輪又帶動同軸的葉輪,葉輪壓送由空氣濾清器管道送來的空氣,使之增壓進入氣缸。當發動機轉速增大增大,廢氣排出速度與渦輪轉速也同步增加,葉輪就壓縮更多的空氣進入氣缸,空氣的壓力和密度增大可以燃燒更多的燃料,相應增加燃料量和調整發動機的轉速,就可以增加發動機的輸出功率了。



機械增壓器:(如圖所示)機械增壓的轉子與發動機曲軸相連接,也就是說機械增壓需要發動機轉速來帶動。壓縮機的驅動力來自發動機的曲軸,一般都是利用皮帶連接曲軸皮帶輪,間接將曲軸運轉的扭力帶動增壓器,達到增壓目的。機械增壓的特徵,除了在低轉速便可獲得增壓外,增壓的動力輸出也與曲軸轉速成正比,即機械增壓引擎隨著轉速的提高,增壓器輸出隨之增強,因此機械增壓引擎的操作感覺與自然吸氣極為相似,卻能擁有較大的馬力與扭力。



優缺點

渦輪增壓:渦輪增壓是利用發動機產生的廢氣推動排氣管中的渦扇帶動進氣管中的渦扇轉動,進行間接增壓,不消耗發動機的動力。渦輪增壓轉速極高,所增壓力也比機械增壓器高數倍。但由於渦扇有慣性,中間軸承也有相當大的阻力,廢氣突然增多時渦扇轉速不會再同時提高,這也就是渦輪遲滯。(目前由於小渦輪的普及,介入轉速較低,所以遲滯問題基本得到解決)由於工作環境處於極高溫狀態,對渦輪的生命力產生一定的削弱。

機械增壓: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。增壓器會消耗發動機的動力,它的轉速隨發動機轉速而改變,不會出現增壓滯後的情況,發動機低速運轉時效果極好,但它受發動機轉速限制,發動機在高速狀態下它會增壓不足。機械增壓更加線性,因為轉子轉速與發動機同頻,但是機械增壓由於靠發動機本身的動力帶動,所以對排量要求較高,這也解釋了,大部分機械增壓發動機最小也要在2.5l排量以上的原因了,因為排量不夠發動機本身的動力會被削弱。


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