- 黑桃云
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优劣势:
两种增压方式各有好处也各有缺点,以涡轮增压来说,理论上,是要气缸本体当初设计时,气缸壁够厚、耐得住压力,只要增加涡轮增压器本体的尺寸和数量,增压力道几乎可以无限制增加。最有名的例子,就是当年HONDA车厂提供给麦凯伦一级方程式车队的涡轮增压引擎,排气量不过才1500毫升,但马力输出可以高达吓死人的1500匹!
而法拉力车队的舒马赫所拥有的著名bugattieb110超级跑车,排气量3.5升,但这具V12的心脏,由四颗涡轮转子串联。马力输出也可高达560匹。
不过凡事有利就有弊,靠涡轮增压增加动力输出虽然轻而易举,但伴随着增压所产生的高热必须妥善处理,高热会影响两部分,一个是负责直接冷却和润滑的机油,它会因为受到高热而快速氧化。因此涡轮增压引擎必须选用耐高温、抗氧化好的优质机油,而且机油更换周期会相应缩短,才不容易产生氧化物。通常车厂的对应之道是通过加装机油冷却器,来避免油温过高、提早结束机油的使用寿命,这就是为什么设计的精密一些的涡轮增压车,除了机油压力表外还会有一个机油温度表。好让车主随时注意机油的情况。
另外一个受高温影响的是冷却系统,在进气部分。为了增加进气的含氧量,涡轮增压车大多会增加进气冷却器(Inter-Cooler)的方式,来降低压缩空气的温度,冷却水箱、节温器也会适当加大、提高散热效率,所以近年来已经很少听说涡轮增压引擎有散热不良的情况了。
不过在使用和保养上涡轮增压引擎还是有一些小技巧的,例如接近目的地时尽量不要拉高转速让涡轮工作。停车前至少让引擎怠速一分钟,别让涡轮转子在无机油的状况下运转过久,这些对保持良好的车况有很大帮助。
相对于涡轮增压车,机械增压车就简单许多,原则上只要引擎在运转,机械增压就自然而然的产生,引擎转速越高加压力度就越大,好处就是没有涡轮增压所产生的那种迟滞现象,加速感受相当线性化,与自然吸气引擎差别不大,但缺点是机械增压器靠皮带带动,驱动力还是引擎,因此不利于油耗表现。车厂为了改善此现象,并且让增压力道能在最需要时发挥作用,加装电磁阀和离合器,也让增压器在特定的转速以上时离合器才开始接合、拖动机械增压器,但如此一来多少会有如涡轮增压器的迟滞感。凡此种种都需要经年月积累,才能摸出门道和细节掌控的地方,也正是因此越是没有把握的项目,车厂就越不喜欢触及,免得不小心砸了招牌,久而久之,涡轮增压与机械增压的流派也就自然产生。
机械增压器是以不增加引擎排气量为前提,使动力轮输出提升的方法。是直接利用引擎出力来驱动增压器,再将高密度空气送入汽缸内以提高引擎的输出功率。
涡轮增压则是利用引擎的废气排放来驱动压缩机。最早的增压器全部都是机械增压,在刚发明时被称超级增压器(Supercharge),后来涡轮增压发明之后为了区隔两者,涡轮增压器被称为Turbo Supercharger,机械增压则被称为Mechanical Supercharger,久而久之,两者就分别被简化为Turbocharger与Supercharger。
- 陶小凡
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涡轮增压(Turbo)
涡轮增压简称Turbo,如果在轿车尾部看到Turbo或者T,即表明该车采用的发动机是涡轮增压发动机。
涡轮增压器实际上是尸种空气压缩机,通过压缩空气来增加进气量。它是利用发动
机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮,涡轮又带动同轴的叶轮,叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气,使之增压进入气缸。当发动机转速增快,废气排出速度与祸轮转速也同步增快,叶轮就压缩更多的空气进入气缸,空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料,相应增加燃料量就可以增加发动机的输出功率。
涡轮增压器的最大优点是能在不加大发动机排量就能较大幅度地提高发动机的功率及扭力,一般而言,加装增压器后的发动机的功率及扭矩要增大20%—30%。涡轮增压器的缺点是滞后,即由于叶轮的惯性作用对油门骤时变化反应迟缓,使发动机延迟增加或减少输出功率,这对于要突然加速或超车的汽车而言,瞬间会有点提不上劲的感觉。
机械增压 (Super Charger)
针对自然进气(NA)引擎在高转速区域会出现进气效率低落的问题,从最基本的关键点着手,也就是想办法提升进气歧管内的空气压力,以克服气门干涉阻力,虽然进气歧管、气门、凸轮轴的尺寸不变,但由于进气压力增加的结果,让每次气门开启时间内能挤入燃烧室的空气增加了,因此喷油量也能相对增加,让引擎的工作能量比增压之前更为强大,这就是增压(Charge)的基本原理。
涡轮增压 VS 机械增压
简单来说,一具引擎会不停运转而产生动力,是因为汽油进入燃烧室,与空气混合形成油气混合物后由火花塞点燃,燃烧中产生的压力推动活塞产生动力,最后燃烧后的废气经由排气闸门排出外界,然后循环造成的.
这个过程可分为四部分(即Otto-Cycle)
1.进气冲程
2.压缩冲程
3.燃烧(或动力)冲程
4.排气冲程
具体的大家可参照初中物理课本(如果你们还有的话:P),在这里就不详细说明了.值得一提的是转子引擎,它也是在这个Otto-Cycle的规范而设计的引擎,但它的机械构造和其它的有很大不同,使得它能以小的排量产生大的动力.
如何提高引擎的效率呢?根据能量守恒定律,要增加引擎的效率,只能是用更多的能量了-进气,压缩,燃烧,排气-工程师能做的也就是改进这四个部分.其中,TURBO 和 Super Charger都是针对"进气"这个环节而设计的(其它除了排气外,没什么能大改的了,效果也不大).
TURBO是利用排气冲程所排放的废气,转动它的Turbine(排气转子),?Turbine到达一定转速时,它带动进气转子(Compressor)-两者是同轴异室的-,强行吸进额外的空气,所以普通引擎叫Natural aspiration(NA,自然进气),因为TURBO是"不自然"进气的,哈哈.
Super Charger:
Super Charger和TURBO的不同之处是,它的进气转子是经由皮带,直接由引擎曲轴驱动,所以,对比TURBO,它是"all the way(全程增压)",只要引擎一发动就有作用.
好了,我们开始对比一下两者的利弊吧:
-价格:
在同一具引擎上,两者差别不大(这是指一般的产品,同增压性能而言,超高性能的则很难比较),所以价格通常不在考虑之列.
-效率:
这是TURBO最大优点,因为TURBO只是由废气驱动,相对比要由引擎驱动的Super Charger,它不用浪费部分引擎动力,也较经济省油.
-延迟:
这是TURBO最大缺点(有名的TURBO Lag,涡轮迟滞效应),也是Super Charger的最大优点,因为要等到TURBO的Turbine到达一定转速时(大概12000RPM)才能启动Compressor工作,尽管所需时间很短,但是对于驾驶者来说,是很不舒服的感觉,试想,当你重踩油门过了1-2秒车子才突然冲出去,对车子的操作感都变差了吧?而Super Charger就像之前所说的,"all the way",只要引擎开着就在工作,不会有任何的延迟.
-散热:
因为TURBO的Compressor是在排气管里面(很热很热的地方!)的,加上它超高速的运转轴承(12000RPM以上耶!),由此而来的高温高压是不可避免的,因此需要采取如机油冷却/水冷却,机械开关/电脑泄压的方式来保证车子安全.另外,几乎所有的TURBO车上一定得有Intercooler(中央冷却器)装置.因为更多的空气被压缩后,温度升高,密度降低,也就是含氧量减少(再回去翻翻物理书吧^^),燃烧效率降低,所以必须用Intercooler来冷却空气温度.对于Super Charger问题就小多了,一般来说boost level(中文不知怎么翻译,增压级数?)在10psi(Pounds per Square Inch,磅/平方英寸)以下的是不用Intercooler的.
-噪音:
TURBO的构造决定了它所产生的噪音是小于Super Charger的,因为TURBO安于排气管的Turbine起到了消声的作用,而Super Charger...有些夸张的更将整套装置外露于引擎盖上方(参看FAST&FURIOUS-速度与激情里的那辆黑色Dodge Charger...),非常吵,但是很多人就是喜欢!
动力输出:
总体来说TURBO占优,Peak Power(峰值功率)TURBO要强于Super Charger,但高功率TRURBO需要改装引擎的其它部分.
-安装:
TURBO较复杂,因为要有部分要装入排气系统里面,还得加Intercooler什么的.
-稳定性:
一般来说Super Charger较好,TURBO车在熄火以后排气管的转子有可能因为仍然过热产生很多问题,在此不多说.
- 蓓蓓
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综合来说,就是根据你的需求来决定两种增压方式的优缺点。
机械增压,主要是面对大排量发动机,该发动机有足够大的扭力能带动机械增压器,同样需要发动机的主要出力段在低于4500rpm的低速段,大家都知道高转速下机械增压器会变成发动机的负载,而导致增压带来的功率增长还不如增压器耗费的功率,那就入不敷出了。但是由于机械增压能在发动机启动时当推动凸轮轴转动的时候同时启动,因为机械增压器是由钢皮带直接链接到发动机上的,所以不会有涡轮增压的迟滞现象。
涡轮增压,主要面对小排量发动机,要求发动机传动部分(多半指凸轮轴部分)能够应付高速转动所带来的高温,因为涡轮的出力段是在4500rpm之后,这个数字是通常数值,也就是说当发动机的转速越快则增压效果越好,因为涡轮是靠废气推动,而转速越快则做功越快然后废气排出的频率和压力都更大。涡轮的劣势有两个,一个是低转速下涡轮优势不明显,第二就是涡轮迟滞(这里就不做旁述了)。
其实不需要在机械增压与涡轮增压之间取舍,大众已经实现了两种增压方式的完美结合,doublecharge或者叫双增压技术,不同于奔驰的bicharge
串列涡轮技术,以及其他厂商例如通用的twincharge并列涡轮,doublecharge是用复杂的电子及机械转换部件,在4500rpm的交换点,实现机械增压与涡轮增压的增压互换,也就是说大众可以让两套增压系统同时为发动机工作。
- 小菜G
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机械增压和涡轮增压是提高发动机进气压力的两种形式,其原理上的主要区别就是涡轮增压采用涡轮来提高压力,机械增压采用罗茨鼓风机等方式来增加压力。涡轮增压一般采用同轴的两个相反的涡轮,一个涡轮由发动机高压排气驱动,另一个则用来增大进气压力。即涡轮增压可以利用高压废气进行工作,更为节能。但增压的压比有限,比较低。对于经济型的家用轿车非常适合。机械增压压比较高,一些专用赛车甚至用螺杆压缩机来增压。但是需要额外的动力驱动,电机或者发动机。此外,涡轮只能一直工作,而机械增压却可以配合发动机的固有机构,实现只在发动机吸气时提供高压气体,使得增压更为有效,对于赛车或者大马力的汽车使用。纯手打,望采纳。
- nicehost
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机械增压优点是需要改装的幅度小,需要的空间也小,没有涡轮迟滞,缺点就是动力提升没涡轮增压多。涡轮增压好处是能增加很多马力,就是涡轮迟滞在一些车型上比较明显,要是小车加大涡轮迟滞会更严重,马力大的加大涡轮,有能力的话加一大一小,低转速小涡轮开启,高转速就开大的涡轮。