了解了机械增压和涡轮增压的区别后,就知道哪款发动机更适合你

对于提高发动机性能这件事,汽车工程师们一直孜孜不倦的追求着,但突破起来很困难,一般都是个位数的突破,也就是3%-6%之间。忽然有一天,萨博的汽车工程师想到了一个“好点子”,就是把飞机上的涡轮安装到汽车上会有怎样的结果呢?结果就是动力瞬间突破到了20%以上!这对于提高发动机性能来说,犹如一个新世界。


涡轮技术发展到现在基本上可以分为两种,一种是废气涡轮增压,一种是机械涡轮增压,可以简称为涡轮增压和机械增压。涡轮增压通过发动机废气驱动,而机械增压是通过发动机曲轴驱动,前者不损耗发动机动力,而后者是通过发动机驱动的。很多消费者经常把“T动力”挂在嘴边,可是你知道这个“T动力”有两种增压方式吗?并且根据增压方式的不同,发动机的特质也就不尽相同,到底哪款发动机更适合你?了解了它们的区别后,答案自然就会揭晓。我们先看一下机械增压发动机的工作原理。

在自然吸气发动机的曲轴上安装一个动力轮,然后通过皮带再连接到压缩动力轮上,当曲轴转动的时候通过皮带就可以驱动压缩动力轮工作。你可以把它想象成自行车,只要我们用脚向脚蹬提供“动力”,链条就会把动力传递到车轮上,发动机跟机械增压器的连接方式和自行车很相似,道理都是一样的道理。空气通过进气管口进入,经过滤清器的过滤后就进入到机械增压器内进行压缩,此时的空气温度已经很高了,在进入发动机气缸之前要通过中冷器“降温”,完成这些步骤后,空气才会进入发动机。这就是机械增压发动机的进气原理。

由于发动机曲轴和压缩动力轮是通过皮带链接的,两者之间做同轴运动,也就是说,发动机只要一启动,机械增压器就会立刻压缩空气做功,发动机的转速越快,压缩动力轮的工作频率也是相应越高,两者之间的配合很密切,你驾驶的时候是感觉不到迟滞现象的,就像驾驶着一辆更大排量的汽车一样。但是当发动机转速达到一定程度之后,机械增压器就吃不消了,因此,工程师就安装了一套电磁阀和离合器装置,当发动机转速过高时,电磁阀就会控制离合器断开增压器和发动机之间的连接,尤其是跑高速的时候,3.0T机械增压发动机就会变成3.0L自然吸气发动机。我们再看一下涡轮增压发动机的工作原理。

机械增压是利用发动机本身的动力做功,增压器会损耗发动机的动力,而涡轮增压则是通过发动机运转时所排出的废气来做功的,它不会损耗发动机动力。发动机排出的废气能够转动涡轮增压器内部的排气侧转子,排气侧转子与进气侧转子是同轴异室,当排气侧转子达到一定转速后能够带动另一侧的进气侧转子工作,从而把外部的新鲜空气吸进来,这些新鲜空气经过过滤和压缩后会倒入进气歧管内,然后再进入发动机气缸。也就是说,涡轮增压并非直接增压,而是间接增压。

涡轮增压由于是高频率的运转轴承,它的轴承温度很高,而且采用了“吸进来,再压缩”的进气方式,它的空气压力是机械增压的数倍,因此,“降温”和“泄压”便成为了关键,目前常见的降温方式就是通过导入机油来为轴承润滑和冷却,因此,涡轮增压发动机对机油的油品有着很高的要求。泄压也有两种方法,一种是机械式的,一种是电子式的,前者是通过空气压力作为开关来泄压,后者是通过计算机直接控制泄压。

机械增压没有迟滞现象,而涡轮增压存在涡轮迟滞,这和它的工作原理有关系。由于涡轮增压是间接增压,它的涡扇存在惯性,中间的轴承也有很大的阻力,废气突然增多时涡扇转速不会同步提高,能够造成一定的迟滞感。

了解了机械增压和涡轮增压的工作原理后,它们的优缺点也就呼之欲出了。机械增压要消耗发动机动力,因此,它一般出现在大排量的发动机上,优点是运行平顺、动力输出线性,在低速和中速时有着很好的表现,缺点是发动机转速较高时,增压器会停止工作。而涡轮增压不消耗发动机动力,小排量和大排量的发动机都可配备,优点和缺点恰恰和机械增压发动机相反,在低速时涡轮并不能及时响应,存在一定的涡轮迟滞现象,而在中高速涡轮很容易全面输出动力。

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