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机械增压VS涡轮增压,结果竟然是这样的!

2018-12-04 14:38 来源: 汽车点评CR

相信看过《速度与激情》的车友们都记得主角唐老大的改装车,它的发动机进气口伸出引擎盖,节气门也露在外面。这种改装方式因为直接抛弃了空气滤芯,没有空气滤芯对进气的阻力,可以小幅度提升动力。除了去掉进气的阻力以外,如果利用增压器主动增大发动机的进气量,这同样能够增加发动机的动力输出。增压器的动力主要来源于尾气(涡轮增压)和发动机(机械增压),两种方式各有各的优点。

机械增压VS涡轮增压,结果竟然是这样的!

涡轮增压和机械增压的竞争一直存在,两者的适用情况也不同。机械增压更加适用于大型V8发动机,而涡轮增压则适用于小型发动机。由于机械增压器靠皮带来带动,所以即使在发动机怠速时,机械增压器也能够快速转动,从而增加进气量,在发动机转速较低的时候也能够提供动力。缺点是当发动机转速提升时,机械增压器损耗动力要大于它带来的动力。从结构方面考虑,机械增压器非常适用于V8或V6发动机的“V”型结构。

机械增压VS涡轮增压,结果竟然是这样的!

早期的机械增压系统在3000rpm左右就开始损耗动力,因此降低了发动机高转速区间的性能。机械增压一直在发展,比如被称为不列颠吹风机的宾利Blower和机械增压Avantis的设计则代表着机械增压向前迈出了重要的一步。既然高转速时,机械增压会影响发动机的动力,那么在高转速时断开机械增压器的动力不就行了。所以到后来,一些机械增压器拥有了离合器,用于切断动力,但这增加了结构的复杂性。

机械增压VS涡轮增压,结果竟然是这样的!

与机械增压器不同的是,涡轮增压器的动力来源于尾气,尽管它会妨碍尾气的排出,但它带来的动力更多。它的缺点也比较明显,在发动机转速较低时,尾气无法产生足够的动力来驱动增压器。第一代涡轮增压汽车在发动机转速为2500rpm时,涡轮增压器才介入,为汽车提供强劲的动力直到转速冲击红线区。

机械增压VS涡轮增压,结果竟然是这样的!

正是由于低转速时,涡轮增压器无法发挥作用,所以这是需要改进的部分。现代的涡轮增压器已经取得一些突破,它使用超轻的涡轮叶片,并且能够在低转速就介入。涡轮增压器还有一些问题:小型涡轮增压器在汽车节气门减小开口,也就是收油的时候,不需要那么大的进气量。但涡轮叶片仍然在旋转,这就使得在较高的转速时,涡轮增压器会阻止尾气排出,因此出现了泄压阀,让尾气可以绕过涡轮增压器排出,这是涡轮迟滞的原因。保时捷930涡轮增压车型是涡轮迟滞最明显的一个例子。

机械增压VS涡轮增压,结果竟然是这样的!

涡轮增压器一直在改进,比如在保时捷959和马自达RX-7 FD上面就配有顺序双涡轮增压器,一个适用于低转速,一个适用于高转速。这个系统非常复杂,需要精准的电脑控制,而且还比较昂贵。但它确实有效,从1500rpm到13000rpm之间能够为汽车提供强劲的动力。

机械增压VS涡轮增压,结果竟然是这样的!

如今,像是可以利用排气系统中的脉冲提前旋转的双涡管涡轮增压器,或者是可以实时改变涡轮叶片尺寸的可变喷嘴涡轮增压器,都能够在更广的转速区间为发动机提供动力。保时捷2017款Boxster和Cayman使用的便是可变喷嘴涡轮增压器。

机械增压VS涡轮增压,结果竟然是这样的!

涡轮增压发展了这么久,从目前来看是稍微领先的,但机械增压也没有止步不前。由于电动车的发展,极其高效的电动机将带动机械增压器,不需要从发动机那里借助动力,可以明显降低损耗。一些车企正在开发双增压器,将电动机械增压和涡轮增压结合,从而完美地为汽车提供全转速域的动力。随着车企们完善软件和增压器的结构,预计这些解决方案将在未来几年内出现。

车叔总结:

尽管结合机械增压和涡轮增压的方式显得有些复杂,但这或许是最好的办法,两者结合能够让它们在各自的领域发挥特长。低转速时就使用机械增压来增强动力,高转速时就使用涡轮增压来增强动力,小排量发动机也能够爆发出惊人的能量,这是最好的结果了。

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