机械增压系统与涡轮增压系统的比较

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1、机械增压系统与涡轮增压系统的比较     在先进汽车发动机的增压系统中，最常用的有两种系统：涡轮增压系统和机械增压系统。       针对自然进气（NA）引擎在高转时进气效率低的问题，使用强制压进空气的方式，让每次气门开启时间内能挤入燃烧室的空气增加，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。       而在先进汽车发动机的增压系统中，最常用的有两种系统：涡轮增压系统和机械增压系统。简单地说，它们的工作原理都是提升进气的压力，因此当进气阀门打开的时候，这些相对压力较高的气体，自己就会因为压力差（P

2、ressureDifferential）的关系，自动地全数灌进汽缸里，不像自然进气引擎，还需要靠着活塞的下行动作造成吸力（Suction），才把空气吸进。除了因进气的主动/被动关系，导致容积效率提升外。增压引擎的进气压缩缘故，空气密度提升造成含氧量提高，热效率也因此得到提升。所以增压系统的出力是自然进气的1倍以上不足为奇！     机械增压最早出现     装用在汽车上的增压器，起初都是机械增压，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别两者，起初涡轮增压器被称为TurboSupercharger，机械增压则被称为M

3、echanicalSupercharger。久而久之，两者就分别被简化为Turbocharger与Supercharger了!     机械增压基本原理机械增压基本原理     机械增压器压缩机的驱动力来自发动机曲轴。一般都是利用皮带连接曲轴皮带轮，以曲轴运转的扭力带动增压器，达到增压目的。根据构造不同，机械增压曾经出现过许多种类型，包括：叶片式(Vane)、鲁兹(Roots)、温克尔(Wankle)等型式。不过，现在较为常见的为前两种。     鲁兹增压器有双叶、三叶转子两种型式，目前以双叶转子较普遍，其构造是在椭圆形的壳体中装两个茧形的转子，转子之间

4、保有极小的间隙而不直接接触。两转子借由螺旋齿轮连动，其中一个转子的转轴与驱动的皮带轮连接，转子转轴的皮带轮上装有电磁离合器，在不需要增压时即放开离合器以停止增压。离合器的开合则由计算机控制以达到省油的目的。     而叶片式(亦有称为涡流式)的本体就是属于叶片式本体的一种。其运作方式主要是利用三个可根据不同离心力而改变转速的行星齿轮组带动进气叶片。透过齿轮组与叶片轴心的相互磨擦，提高轴心转速并进一步提高进气叶片的速度，以获得持续不断的增压反应。换句话说，就是发动机转速愈高，进气叶片的转速也能跟着提高。     线性与突兀的区别机械增压与涡轮增压在动力输出

5、上有着明显的区别     机械增压与涡轮增压在动力输出上有着明显的区别，前者有接近自然进气的线性输出，而后者则因为有涡轮迟滞的现象，出力相对多一点突兀，没那么线性。     因为机械增压的作动原理，使其在低转速下便可获得增压。增压的动力输出也与曲轴转速成一定的比例，即机械增压引擎的动力输出随着转速的提高，也随之增强。因此机械增压引擎的出力表现与自然气极为相似，却能拥有较大的马力与扭力。     相较之下，利用废气推动的涡轮增压在低转速时，因废气排放还不足以推动涡轮叶轮，不但没有增压的效果，反而造成排气的阻碍（因此容易造成低扭的损失）。因此，必须等到一定转

6、速后，才会推动涡轮叶片运转进行增压。这种涡轮迟滞现象，涡轮尺寸越大，就会越严重（因为大尺寸的涡轮其叶片也越大，推动它就需要更大的排气压力）。也就是说，在驾驶大涡轮车时，突然涌现的马力会使顺畅度变差。     对部件的不同要求高增压的涡轮增压系统对发动机内部机件的材质与加工精密度较高     高增压的涡轮增压系统让引擎瞬间承受由负压转变为正压的剧烈变化与高压，因此，它对发动机内部机件的材质与加工精密度较高。对于冷却、润滑系统的质量相对较高，保养间隔短、手续繁杂、损耗件的工作寿命短等都是高增压值涡轮引擎的缺点。     而机械增压器由于利用引擎转速来带动机械

7、增压器内部机构。其整体结构简单，工作温度介于70℃-100℃，比起靠废气驱动的涡轮增压器的400℃-900℃的高温工作环境要舒服得多。因此，机械增压系统对于冷却系统、润滑系统的要求与NA引擎基本相同，机件保养程序也大同小异。     此外，机械增压优点为体积小，不需修改引擎本体、安装容易，因此在美国的改装界也颇受欢迎。原本为大排气量NA设计的车辆，尤其适合改装。   高增压负荷增压器本身的运转阻力必须越小越好，才不会拖累引擎的工作效率     房车赛的赛车在改装时要拆除空调压缩机，而方程式（Formula）赛车，甚至连启动马达、机油泵都改成外部连接，目的

8、都是为了减少对引擎造成的负担。     依靠发动机动力带动的机械增压器，与以上部