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機(jī)械增壓比渦輪增壓好N倍,為何它不普及?

作者: 汽配人網(wǎng) 發(fā)表于: 2017-08-22

很多消費(fèi)者在購(gòu)車(chē)時(shí)都想要一款帶渦輪增壓的車(chē)型,畢竟帶“T”的汽車(chē)在動(dòng)力性能方面比帶自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)的車(chē)型更出色。

然而,對(duì)于增強(qiáng)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出,還有一種技術(shù)帶來(lái)的效果比渦輪增壓更妙,就是機(jī)械增壓,轱轆哥今天給大家詳細(xì)說(shuō)說(shuō)。

機(jī)械增壓,渦輪增壓

首先,我們要弄清楚什么是機(jī)械增壓和渦輪增壓。

機(jī)械增壓,渦輪增壓

顧名思義,機(jī)械增壓就是通過(guò)機(jī)械的方式來(lái)增加發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管的空氣壓力,從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率。它的工作原理相當(dāng)于一個(gè)鼓風(fēng)機(jī),并通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸帶動(dòng)皮帶或者鏈條,來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)增壓器內(nèi)部葉片輸出更多的空氣,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)吸收了這些空氣后,就會(huì)噴出更多的汽油,提高動(dòng)力性能(如下圖所示)。目前,機(jī)械增壓主要有離心式、魯式和螺旋式三種類(lèi)型。


機(jī)械增壓,渦輪增壓

而渦輪增壓器是利用發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣來(lái)驅(qū)動(dòng)渦輪,需要等到發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升到一定程度才開(kāi)始工作。它的工作形式猶如你拿著一臺(tái)電風(fēng)扇向氣缸內(nèi)部吹,硬要把風(fēng)往氣缸內(nèi)部灌,使里面的空氣增多,以增強(qiáng)燃燒效率。(如下圖所示) 

機(jī)械增壓,渦輪增壓

機(jī)械增壓有何優(yōu)點(diǎn)?

上文說(shuō)到,機(jī)械增壓器是由發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸直接帶動(dòng)的,也就是說(shuō)增壓器與發(fā)動(dòng)機(jī)同步工作,這就不會(huì)有渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)普遍擁有的渦輪遲滯現(xiàn)象,動(dòng)力輸出猶如自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)般線性,并且性能表現(xiàn)比自吸發(fā)動(dòng)機(jī)更強(qiáng)。

機(jī)械增壓,渦輪增壓

同時(shí),由于機(jī)械增壓器與發(fā)動(dòng)機(jī)同步工作,所以其在發(fā)動(dòng)機(jī)低扭輸出時(shí)就能夠起到增壓效果,低扭時(shí)的動(dòng)力響應(yīng)相當(dāng)快,不會(huì)有渦輪增壓器那種“低轉(zhuǎn)乏力”的感覺(jué)。

機(jī)械增壓,渦輪增壓

更為重要的一點(diǎn)是,由于機(jī)械增壓器不需要跟發(fā)動(dòng)機(jī)的潤(rùn)滑系統(tǒng)連接,工作的環(huán)境溫度只需70-100℃(渦輪增壓器為400-900℃),所以機(jī)械增壓器對(duì)潤(rùn)滑系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的要求比渦輪增壓器低得多,不會(huì)出現(xiàn)渦輪增壓車(chē)型的潤(rùn)滑系統(tǒng)異常導(dǎo)致燒機(jī)油和溫度過(guò)高等故障。綜合來(lái)看,機(jī)械增壓比渦輪增壓還要更實(shí)用。

那么問(wèn)題來(lái)了,機(jī)械增壓的實(shí)用性如此高,為何不普及呢?

凡事都有兩面性,機(jī)械增壓在某些方面的確拔尖,但是它也有難以忍受的硬傷。首先是消費(fèi)者利益方面,由于機(jī)械增壓器一直處于工作狀態(tài),會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)一直噴更多的汽油,油耗會(huì)大幅度增加。同時(shí),機(jī)械增壓器的精密度要比渦輪增壓器高,體積也更大,所以它的制造成本要更高,車(chē)輛的售價(jià)以及后期的養(yǎng)護(hù)費(fèi)用也會(huì)有提升。

機(jī)械增壓,渦輪增壓

其次,機(jī)械增壓器要靠發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)帶動(dòng),也就意味著它在增強(qiáng)動(dòng)力的同時(shí),會(huì)消耗發(fā)動(dòng)機(jī)的一部分動(dòng)力。因此,如果小排量發(fā)動(dòng)機(jī)搭載機(jī)械增壓器,那么動(dòng)力提升的幅度就不明顯了。而大排量的車(chē)輛就不會(huì)出現(xiàn)此類(lèi)問(wèn)題,比如奧迪S5和大眾途銳等車(chē)型。

機(jī)械增壓,渦輪增壓

最后一點(diǎn)是發(fā)動(dòng)機(jī)的噪音,雖然機(jī)械增壓器的運(yùn)轉(zhuǎn)平順性比渦輪增壓器好,但是其工作時(shí)的噪音遠(yuǎn)大于渦輪增壓器,行駛舒適性較差。

綜上所述,雖然機(jī)械增壓器的優(yōu)點(diǎn)明顯,但也存在不少消費(fèi)者難以接受的硬傷,那么,這是否意味著機(jī)械增壓器毫無(wú)用處呢?

機(jī)械增壓,渦輪增壓
(雙增壓發(fā)動(dòng)機(jī))

答案是否定的。由于機(jī)械增壓器和渦輪增壓器各具優(yōu)勢(shì),于是,很多廠商將它們整合為一體,誕生了雙增壓發(fā)動(dòng)機(jī)。這種發(fā)動(dòng)機(jī)能夠在低轉(zhuǎn)速區(qū)間用機(jī)械增壓,不會(huì)出現(xiàn)渦輪遲滯現(xiàn)象,而在高轉(zhuǎn)速時(shí)啟用渦輪增壓,解決了機(jī)械增壓在高轉(zhuǎn)速時(shí)無(wú)力和費(fèi)油等缺點(diǎn)。對(duì)此,大眾尚酷搭載的EA111雙增壓發(fā)動(dòng)機(jī)就是很好的例子,雖然它的排量只有1.4T,但是動(dòng)力性能足以匹敵很多品牌的1.8T渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)。

機(jī)械增壓,渦輪增壓
(尚酷EA111發(fā)動(dòng)機(jī))

遺憾的是,受限于雙增壓器技術(shù)的高難度和高成本,所以該技術(shù)目前只被少數(shù)車(chē)企掌握,并且只應(yīng)用在少數(shù)豪華車(chē)型上,譬如保時(shí)捷卡宴Cayenne GTS、林肯領(lǐng)航員等豪華品牌的車(chē)型。這就是機(jī)械增壓在汽車(chē)的各個(gè)細(xì)分領(lǐng)域都沒(méi)被普及的原因。

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