渦輪增壓和機(jī)械增壓發(fā)動(dòng)機(jī)

1、渦輪增壓和機(jī)械增壓發(fā)動(dòng)機(jī)哪個(gè)技術(shù)更先進(jìn)？動(dòng)力更強(qiáng)勁？客觀上講，渦輪增壓和機(jī)械增壓總體上來說是各有優(yōu)勢(shì)的。至于說是那個(gè)技術(shù)先進(jìn)，動(dòng)力更強(qiáng)勁，可比性較小。因?yàn)?，目前市面沒有那個(gè)廠家的車子完全是機(jī)械增壓，或渦輪增加。即使是專門制作豪華車的品牌。樓主看看下面的專業(yè)解釋和相關(guān)案例比較，可以得到詳細(xì)的答案。從而也對(duì)兩者有進(jìn)一步認(rèn)識(shí)。1、背景知識(shí)：渦輪增壓(turbo)與機(jī)械增壓(superchanger)是進(jìn)氣增壓的兩種不同方式,主要的不同在于增壓器的驅(qū)動(dòng)方式。最早的增壓器全部都是機(jī)械增壓，在剛發(fā)明時(shí)被稱超級(jí)增壓器(Supercharger)，后來渦輪增壓發(fā)明之后為了區(qū)別兩者。起初渦輪增壓器被稱為Turb

2、o Supercharger，機(jī)械增壓則被稱為Mechanical Supercharger，久而久之，兩者就分別被簡化為Turbocharger與Supercharger了。德國人由于德語的關(guān)系把機(jī)械增壓叫做Kompressor，這就是為什么奔馳的1.8L機(jī)械增壓發(fā)動(dòng)機(jī)叫做200K的原因，而且Kompressor這一德語詞匯還印在了其他的裝有機(jī)械增壓器的德國車上。 渦輪增壓由引擎的排出的廢氣驅(qū)動(dòng)。渦輪由兩部分組成，一是新鮮空氣增壓端（壓縮泵輪）、另一部分為廢氣驅(qū)動(dòng)端（廢氣渦輪），兩端各有一個(gè)葉輪，在同一軸上的兩邊渦輪之間還有一個(gè)泄壓觸發(fā)器（Wastegate）設(shè)在廢氣渦輪那邊，當(dāng)壓縮渦輪壓力

3、過大，壓力便會(huì)推動(dòng)觸發(fā)器將廢氣渦輪的閥門打開，降低氣壓，以防止增壓過度。渦輪輪軸的支承為軸套軸套里邊的軸承設(shè)計(jì)可以分為滾珠軸承和浮動(dòng)軸承。渦輪增壓器葉輪的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力來自于廢氣。廢氣帶動(dòng)渦輪，在渦輪的另一邊，葉片壓縮空氣。渦輪增壓器殼體為鎳、鉻和硅合金材料，軸為鉻和鉬合金材料。更重要的是，渦輪增壓器是在高溫、高速條件下工作的，為保證其正常工作，在渦輪增壓器中通入了機(jī)油和冷卻液，以保證有效的潤滑和冷卻，改善工作條件。發(fā)動(dòng)機(jī)排出的具有高溫和一定的壓力的廢氣進(jìn)入增壓器中，推動(dòng)軸的葉輪以每分鐘高達(dá)數(shù)萬甚至幾十萬轉(zhuǎn)的高速度旋轉(zhuǎn)，怠速時(shí)，葉輪轉(zhuǎn)速為12000轉(zhuǎn)/分，當(dāng)全負(fù)荷時(shí)，葉輪轉(zhuǎn)速可超過135000轉(zhuǎn)/分

4、，普通的軸承是無法承受如此高速而產(chǎn)生的高溫和磨損的，所以在渦輪增壓系統(tǒng)里邊機(jī)油的潤滑和冷卻作用至關(guān)重要。柴油引擎也有不少裝配渦輪增壓系統(tǒng)的，而且柴油引擎的最大增壓值普遍比汽油引擎的最大值高。也正是為了渦輪增壓器良好的散熱需要，一般裝有渦輪增壓器的車輛要求熄火前怠速運(yùn)行片刻。 渦輪增壓器的串聯(lián)與并聯(lián)： 在雙渦輪增壓（Twin Turbo）的汽車上會(huì)看到2組渦輪通過串聯(lián)或者并聯(lián)的方式連接，并聯(lián)指每組渦輪負(fù)責(zé)引擎半數(shù)汽缸的工作，每組渦輪都是同規(guī)格的，如保時(shí)捷911 turbo，Skyline GT-R的RB26DETT，Supra的2JZ-GTE和BMW新的3.0雙渦輪增壓都是并聯(lián)渦輪的杰出代表，其

5、優(yōu)點(diǎn)就是增壓反應(yīng)快并減低管道的復(fù)雜程度。至于串聯(lián)渦輪通常是一大一小兩組渦輪串聯(lián)搭配而成，低轉(zhuǎn)時(shí)推動(dòng)反應(yīng)較快的小渦輪，使低轉(zhuǎn)扭力豐厚高轉(zhuǎn)時(shí)大渦輪介入，提供充足的進(jìn)氣量，功率輸出得以提高，RX-7的13B-REW引擎就是串聯(lián)渦輪的好例子。 渦輪增壓器的A/R值： A/R值在改裝市場(chǎng)的渦輪增壓器銷售冊(cè)上常有標(biāo)明，用以表達(dá)渦輪的特性，A是Area（面積）的意思，指的是葉片渦輪接受廢氣的側(cè)入口最窄處的橫截面積，R是Radius（半徑），指的是A（橫截面積）的中心點(diǎn)與渦輪本體中心點(diǎn)的距離，面積與兩中心點(diǎn)距離的比值，就是A/R值。A/R值越小，表示入口相對(duì)較小而渦輪葉片的起動(dòng)慣性低，流速相對(duì)高，低轉(zhuǎn)反應(yīng)比較

6、好，渦輪遲滯效應(yīng)不明顯。反之，A/R值越大入口較大，葉片慣性高，低轉(zhuǎn)反應(yīng)比較遲鈍，渦輪遲滯較明顯，但在高轉(zhuǎn)時(shí)表現(xiàn)則剛烈得多。簡單而言，較注重高轉(zhuǎn)功率輸出的渦輪，A/R值可以達(dá)到0.7左右，而注重低轉(zhuǎn)扭力輸出的渦輪，A/R值大約為0.2。保時(shí)捷的VTG可變渦輪幾何葉片技術(shù)則是通過改變渦輪的A/R值達(dá)到不同的渦輪特性。 渦輪增壓的優(yōu)點(diǎn)在于不占用引擎本身的功率，在高轉(zhuǎn)時(shí)（排氣壓力高）效果顯著，增壓效率高，缺點(diǎn)在于在低轉(zhuǎn)時(shí)由于渦輪本身的慣性，渦輪介入比較遲緩（增壓值越高越是如此）也就是我們平常所說的渦輪遲滯，渦輪遲滯不能根除，但能把他減低到很小的程度，如用較輕小的渦輪，還有大眾的TSI雙增壓技術(shù)，保時(shí)

7、捷的VTG可變渦輪幾何葉片技術(shù)、給渦輪裝上變速器改變渦輪轉(zhuǎn)速的技術(shù)等。 機(jī)械增壓器壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)力來自引擎曲軸，一般都是利用皮帶連接曲軸皮帶輪，間接將曲軸運(yùn)轉(zhuǎn)的扭力帶動(dòng)增壓器，達(dá)到增壓目的。依構(gòu)造不同，機(jī)械增壓會(huì)經(jīng)出現(xiàn)過許多種類，包括葉片式(Vane)、羅茲(Roots)、溫克爾(Wankle)等型式，而活塞運(yùn)動(dòng)最早也被認(rèn)為是一種機(jī)械增壓，時(shí)至今日，則以羅茲增壓器最被廣泛使用，更是改裝的大熱門。羅茲增壓器有雙葉與三葉轉(zhuǎn)子兩種型式，目前以雙葉轉(zhuǎn)子較普遍，其構(gòu)造是在橢圓形的殼體中裝兩個(gè)繭形的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子之間保有極小的間隙而不直接相連，藉由螺旋齒輪連動(dòng)，其中一個(gè)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸與驅(qū)動(dòng)的皮帶輪連結(jié)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸的皮

8、帶輪上裝有電磁離合器，在不需要增壓時(shí)即放開離合器以停止增壓,離合器則由計(jì)算機(jī)控制以達(dá)到省油的目的。 機(jī)械增壓的優(yōu)點(diǎn)：除了在低轉(zhuǎn)速便可獲得增壓外，增壓的動(dòng)力輸出也與曲軸轉(zhuǎn)速成一定的比例，即機(jī)械增壓引擎的油門反應(yīng)隨著轉(zhuǎn)速的提高，動(dòng)力輸出隨之增強(qiáng)，因此機(jī)械增壓引擎的操作感覺與自然吸氣極為相似，卻能擁有較大的馬力與扭力。缺點(diǎn)在于始終是損耗了引擎本身的動(dòng)力，在高轉(zhuǎn)時(shí)效率沒有turbo高等。 無論那種增壓方式，增壓后的空氣都要送到中冷器（intercooler）去降溫（增壓等于對(duì)空氣做功，氣壓增加到1bar的時(shí)候溫度會(huì)升到80度左右，溫度上升后空氣體積會(huì)增加，同體積時(shí)進(jìn)入燃燒室的空氣質(zhì)量減少，對(duì)增壓不利，

9、所以要用中冷器進(jìn)行冷卻）過高的氣壓會(huì)在泄壓閥（Blow-off Wastegate）放掉，所以有時(shí)我們可以聽到渦輪增壓車子上有“吱吱”的泄氣聲，增壓后的空氣最終再送入燃燒室。2、相關(guān)案例-車型介紹 （1）以小排量1.8T為例。 目前國產(chǎn)車中主要是南北、大眾兩家廠商推出了1.8T發(fā)動(dòng)機(jī)車型。 就1.8T發(fā)動(dòng)機(jī)的異同問題，記者首先電話采訪了大眾中國汽車有限公司，對(duì)方認(rèn)為這個(gè)問題由生產(chǎn)廠商回答比較合適，他們解答不了。記者接著就此分別電話采訪了一汽大眾汽車銷售有限公司奧迪產(chǎn)品部發(fā)動(dòng)機(jī)科、一汽大眾汽車銷售有限公司動(dòng)力總成工程科和上海大眾汽車銷售有限公司發(fā)動(dòng)機(jī)科的產(chǎn)品專家，綜合結(jié)論如下。 相同之處 發(fā)動(dòng)機(jī)

10、是同一種 據(jù)廠方的這幾位專家介紹，寶來1.8T、帕薩特1.8T 、奧迪A6 1.8T和奧迪A4 1.8T的核心技術(shù)完全相同，發(fā)動(dòng)機(jī)是一樣的，因而發(fā)動(dòng)機(jī)在動(dòng)力輸出、零部件的選用和使用保養(yǎng)上，也是一致或接近的。 不過專家也指出，“芯”相同并不等于性能表現(xiàn)就相同。發(fā)動(dòng)機(jī)與不同的變速箱配合，表現(xiàn)出來的綜合性能就會(huì)有差別。 不同之處 放置形式有別 A4略作調(diào)校 據(jù)一汽大眾汽車銷售有限公司動(dòng)力總成工程科的專家介紹，寶來發(fā)動(dòng)機(jī)與另三款車的最大不同就在艙內(nèi)的放置形式為橫置式，而其他三款車是縱置式。這主要與車型大小有關(guān)，帕薩特和奧迪屬B級(jí)、C級(jí)車，車身相對(duì)長，發(fā)動(dòng)機(jī)比較適合縱向放在艙內(nèi)，而寶來為A級(jí)車，車身緊湊

11、，發(fā)動(dòng)機(jī)適合橫放。發(fā)動(dòng)機(jī)放置形式的這種變化，自然也會(huì)帶來底部結(jié)構(gòu)布置的相應(yīng)變化，但對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能本身沒有影響。 至于四款車中為何奧迪A41.8T的最大功率和最大扭矩值會(huì)高于其他三款車，一汽大眾汽車銷售有限公司奧迪產(chǎn)品部發(fā)動(dòng)機(jī)科的專家解釋說，A41.8T在發(fā)動(dòng)機(jī)的軟件上做了調(diào)整，增壓功率加大了。 （2）名車案例！ 按增壓方法的不同，增壓發(fā)動(dòng)機(jī)主要有四類(也有說三類)：機(jī)械增壓、廢氣渦輪增壓、復(fù)合增壓和氣波增壓。前兩者增壓發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用更多，豪華車中機(jī)械增壓代表車型有奔馳C200K，廢氣渦輪增壓代表車型有薩博9-3 2.0T、VOLVO S80 2.5T 和VOLVO S80 2.9T6。 奔馳C20

12、0K 機(jī)械增壓典型 奔馳C200K是奔馳的一款小型d級(jí)車，發(fā)動(dòng)機(jī)為直列四缸1.8升排量，由于配備了機(jī)械增加器(Supercharger)，其動(dòng)力輸出堪與奔馳c240的V6 2.6L發(fā)動(dòng)機(jī)媲美。其240N·m最大扭矩在3000-4000轉(zhuǎn)時(shí)就能達(dá)到，而奔馳C240的最大扭矩要到4500轉(zhuǎn)時(shí)才出現(xiàn)。 據(jù)專業(yè)雜志試駕人員介紹，機(jī)械增壓器從發(fā)動(dòng)機(jī)直接獲得動(dòng)力，所以介入直接，油門響應(yīng)迅速。隨叫隨到、一氣呵成的動(dòng)力輸出，幾乎感覺不到與自然進(jìn)氣發(fā)動(dòng)機(jī)的不同。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到400轉(zhuǎn)以上時(shí)，車子的推背感和加速性更為明顯。加速流暢，無遲滯和突然爆發(fā)，正是機(jī)械增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)勢(shì)所在。 薩博9-3 2.0T

13、 廢氣渦輪增壓典型 薩博是世界上較早使用廢氣渦輪增壓(Turbo)發(fā)動(dòng)機(jī)的廠商之一，經(jīng)過25年的發(fā)展，其廢氣渦輪增壓技術(shù)更加爐火純青。作為一部強(qiáng)調(diào)運(yùn)動(dòng)風(fēng)格的豪華轎車，薩博9-3 2.0T這款直列四缸廢氣渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，在2500轉(zhuǎn)時(shí)便可達(dá)到265N·m的最大扭矩。這種低轉(zhuǎn)速下的良好加速性，對(duì)于日常行駛非常實(shí)用。 據(jù)專業(yè)雜志試駕人員介紹，廢氣渦輪增壓雖然有低速乏力和運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)突兀的不足，但薩博9-3 2.0T的加速遲滯感已降低得很小，開起來與一部發(fā)動(dòng)機(jī)自然吸氣的汽車區(qū)別不大。 VOLVO S80 2.5T 廢氣渦輪增壓典型 新款S80 2.5T怠速時(shí)相當(dāng)平順，震動(dòng)也相當(dāng)輕微。事實(shí)上，這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)是Volvo的最新科技，發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣和排氣部位都安裝了CVVT連續(xù)可變氣門正時(shí)裝置，從而確?？蓪?duì)節(jié)氣門的變化做出迅速反應(yīng)，使發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒狀態(tài)保持最佳，即使在低轉(zhuǎn)速下運(yùn)行時(shí)也可提供豐沛的驅(qū)動(dòng)力。 VOLVO S80 2.9T6 廢氣渦輪增壓典型 S80是世界上第一輛配有橫置六缸引擎的轎車，新款S80 T60采用