機(jī)械增壓和渦輪增壓哪個(gè)好 機(jī)械增壓能提升多少動(dòng)力

本周有網(wǎng)友在汽車動(dòng)力和大嘴社區(qū)提問： 奧迪和保時(shí)捷都在用增壓，但為什么渦輪增壓還是主流？很多朋友都問過我這個(gè)問題，今天正好借此機(jī)會(huì)和大家聊聊。

目前，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)分為自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)和機(jī)械增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，而機(jī)械增壓發(fā)動(dòng)機(jī)又分為機(jī)械增壓和渦輪增壓兩種增壓方式。這兩種增壓方式都是為了提高發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出性能，到底哪一種更好，我們先分別了解一下機(jī)械增壓和渦輪增壓的原理。

首先，讓我們來看看熟悉的渦輪增壓器。渦輪增壓是一種利用內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的廢氣來驅(qū)動(dòng)空氣壓縮機(jī)的技術(shù)。我們平時(shí)所說的渦輪增壓裝置，其實(shí)就是一種空氣壓縮機(jī)，通過壓縮空氣來增加發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量。一般來說，渦輪增壓是利用發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣的慣性沖量驅(qū)動(dòng)渦輪室內(nèi)的渦輪，渦輪帶動(dòng)同軸葉輪，經(jīng)空氣濾清器管路壓縮輸送。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增加時(shí)，廢氣的排出速度與渦輪轉(zhuǎn)速同步增加，葉輪將更多的空氣壓縮進(jìn)入氣缸。隨著空氣質(zhì)量的壓力和密度增加，可以充分燃燒更多的燃料。通過增加燃油量并相應(yīng)地調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率。

渦輪增壓最大的優(yōu)點(diǎn)就是增加了發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量，從而增加了發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和扭矩，使汽車更具動(dòng)感。發(fā)動(dòng)機(jī)加裝渦輪增壓器后，其最大功率可比不加裝渦輪增壓器時(shí)提高40%甚至更高。這意味著同樣的發(fā)動(dòng)機(jī)在增壓后可以輸出更多的動(dòng)力。以我們最常見的1.8T渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)為例。增壓后，動(dòng)力可以達(dá)到2.4L發(fā)動(dòng)機(jī)的水平，但油耗并不比1.8L發(fā)動(dòng)機(jī)高多少。另一個(gè)層面是提高燃油經(jīng)濟(jì)性，減少尾氣排放。

好吧，讓我們再看看增壓。增壓器通過皮帶與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸皮帶輪相連，增壓器內(nèi)部的葉片在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的帶動(dòng)下產(chǎn)生增壓空氣，送至發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管。整體結(jié)構(gòu)相當(dāng)簡單，工作溫度在70C到100C之間。與由發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣驅(qū)動(dòng)的渦輪增壓器不同，它們必須與400C 至900C 的高溫廢氣接觸。因此，增壓器系統(tǒng)的冷卻系統(tǒng)、機(jī)油和潤滑脂非常重要。

說完了它們的工作原理和特點(diǎn)，我們再來看看機(jī)械增壓器和渦輪增壓器的優(yōu)缺點(diǎn)。在渦輪增壓方面，可以概括為“四沖程或二沖程”。哪怕排量只有1.4L，一旦打上渦輪，整臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率可以媲美2.0L的自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)，但劣勢也很明顯。起亞在渦輪成立之前，如低速低速工況，1.4T只有1.4L。同時(shí)，由于渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)獨(dú)特的進(jìn)氣結(jié)構(gòu)，渦輪啟動(dòng)會(huì)延遲，導(dǎo)致動(dòng)力輸出出現(xiàn)物理延遲。

相比之下，機(jī)械增壓則沒有這些煩人的問題。因?yàn)樗c發(fā)動(dòng)機(jī)一起工作，所以功率增加更線性。然而，機(jī)械壓力也有固有的缺點(diǎn)。因?yàn)樵鰤浩魍ㄟ^發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)帶動(dòng)傳動(dòng)帶建立氣壓，可以理解為增壓器的動(dòng)力來源來自于發(fā)動(dòng)機(jī)本身。因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)增壓器，它會(huì)損失一部分動(dòng)能，所以增壓器可以簡單理解為“殺敵一千，自毀八百”，這也是為什么我們在市面上看到的增壓車只出現(xiàn)在奧迪身上、捷豹等這類高端豪車中，因?yàn)檫@些車型的原廠排量足夠大。這樣，即使需要一些能量來驅(qū)動(dòng)增壓器，也不會(huì)影響其基本性能。

總而言之，各有利弊，但當(dāng)前的環(huán)境仍然是一個(gè)渦輪增壓的世界。這個(gè)其實(shí)很好理解，因?yàn)楝F(xiàn)在的車型排量越來越小了。排量太小無法承受增壓帶來的動(dòng)能損失。相反，小型渦輪可以釋放更高的動(dòng)力性能。此外，渦輪增壓的規(guī)模化也推動(dòng)了行業(yè)內(nèi)整個(gè)渦輪增壓技術(shù)的不斷創(chuàng)新。在更耐用的渦輪增壓器和更短的進(jìn)氣沖程之后，渦輪滯后也已經(jīng)感受到了。隨著未來發(fā)動(dòng)機(jī)排量越來越小，與機(jī)械增壓相比，將徹底成為歷史。

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文/黃耀寬

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