07.25 機械增壓到底為何沒能搶過渦輪增壓的風頭?

現在車企們紛紛用上了小排量發動機加渦輪增壓器的組合,既能節油又能迸發出更多的能量,簡直就是"救世主"一樣的存在。而除了渦輪增壓或者自然吸氣,還有一種發動機深受豪華品牌的青睞,那就是機械增壓發動機,那為何現在渦輪增壓成為了主流呢?歷史也遠沒有老兩位悠久,也沒有這老兩位穩定?

機械增壓到底為何沒能搶過渦輪增壓的風頭?

渦輪增壓的動力源是氣缸排出的廢氣。確確實實能起到在排量相同的情況下,甚至排量不同的情況下提升動力效果很明顯。舉個親身經歷的例子吧,16款高爾夫1.4T渦輪增壓發動機與10款奧迪A6L自然吸氣2.4L,兩輛車的提速居然是1.4T的高爾夫更快一些。(考慮到車重原因車上多做了一個人測試的。)提升動力那是必須的,但是也有讓人苦惱的地方,渦輪增壓因為動力介入不夠線性,經常會出現渦輪遲滯現象,所以駕駛感受就並沒有像自然吸氣發動機那樣絲滑。而且由於利用廢氣驅動的特性,工作壓力需要達到較高的數值,而且大概在400~900℃才會開始運轉,所以渦輪增壓的發動機對於冷卻系統、潤滑系統的要求也比較高,維修保養的費用也會隨之增多不少。

機械增壓到底為何沒能搶過渦輪增壓的風頭?

那有人會說了,機械增壓平順性好啊,為什麼不廣泛使用機械增壓啊?

機械增壓到底為何沒能搶過渦輪增壓的風頭?

先說說機械增加的原理,,機械增壓一般是利用皮帶連接曲軸皮帶輪,以曲軸運轉的扭力帶動增壓器實現增壓。它的誕生甚至要早於內燃機,直到在1921年與奔馳合作後才用在了汽車上。

機械增壓和渦輪增壓的目的都是在不增加發動機排量的前提下,通過將壓縮空氣推入氣缸內燃燒來提高發動機的功率,但帶動機械增壓轉子轉動的是發動機(由曲軸帶動,結構更復雜),而渦輪增壓的動力源是排出的廢氣。

機械增壓到底為何沒能搶過渦輪增壓的風頭?

聽起來差別不大,但實際效果就完全不同了。機械增壓因為不需要發動機廢氣帶動工作,而是直接由發動機皮帶驅動,因此與渦輪增壓器相比,機械增壓器基本不存在遲滯現象。直白說就是,它能模擬自然吸氣的效果。因此平順性可以做得很好,特別是隨著轉速提高,這個感覺會更強烈。更重要的,因為不需要廢氣推動,機械增壓只要發動機啟動,機械增壓就能介入,能夠在低轉速時給與動力補充。比如奧迪3.0L V6機械增壓發動機,它就有著與自吸發動機類似的工作曲線。

機械增壓到底為何沒能搶過渦輪增壓的風頭?

那機械增壓為何不能成為發動機中的霸主,因為它有個毛病——高轉速時對發動機不友好,會損耗掉較多的動力輸出。為平衡增壓效果與發動機負荷,機械增壓發動機不會採用高轉速的設定。

想想看,如果小排量發動機使用機械增壓,本來動力就不強還需要分出一部分動力,肯定是不划算的。另外,在中低轉速過早的介入,也不能獲得較好的節油效果。

而且機械增壓發動機造價也很高昂,結構複雜、材料苛刻造價高,所以一般只有大排量的豪華車會選用,是適合大面積推廣。雖然渦輪增壓後期維護保養會相對貴一些,但是小排量渦輪增壓既是法規推動的結果,也是當今小排量發動機最佳的選擇。


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