汽车改装涡轮增压与机械增压有什么不同

2022-08-05 汽车 363阅读
针对自然进气(NA)引擎在高转速时进气效率低的问题,使用强制压气的方式,让每次气门开启时间内能挤入燃烧室的空气增加,因此喷油量也能相对增加,让引擎的工作能量比增压之前更为强大。这就是增压(charge)的基本原理。

最常用的有两种系统:涡轮增压系统和机械增压系统。简单地说,它们的工作原理都是提升进气压力,因此当进气阀门打开的时候,这些相对压力较高的气体,自己就会因为压力差的关系,自动全数灌进气缸里,不像自然进气引擎,还需要靠着活塞的下行动造成真空,才能把空气吸进。除了因进气的主动、被动关系,导致容积效率提升外。增压引擎的进气压缩缘故,空气密度提升造成含氧量的提高,热效率也因此得到提升。所以,增压系统的出力是自然进气的1倍以上不足为奇。

装用在汽车上的增压器,起初都是机械增压。在刚发明时被称超级增压器,后来的涡轮增压发明之后为了区别两者,起初涡轮增压器被称为TURBO SUPERCHARGER ,机械增压被称为MECHANICAL SUPERCHARGER 久而久之,两者就分别被简化为TURBOCHARGER 与SUPERCHARGER了!

机械增压的基本原理,它的驱动力来自发动机的曲轴。一般都是利用皮带连接曲轴皮带轮。以曲轴运转的扭力带动增压器,达到增压的目的。根据构造不同,机械增压曾经出现过许多种类,包括叶片式鲁兹温克尔等。不过,现在较为常见的为前两种。鲁兹增压器有双叶三叶转子两种形式。目前以双叶转子较普遍,其构造是在椭圆形的壳体内装两格蚕型的转子,之间有极小的间隙而不直接接触。两转子借由螺旋齿轮连动,其中一个转子的转轴与驱动的皮带轮连接,转子转轴的皮带轮上装有电磁离合器,在不需要增压时即放开离合器以停止增压。离合器的开合则由计算机控制以达到省油的目的。而叶片式(涡流式)的本体就是属于本体的一种。其运动方式阻姚时利用三个可根据不同离心力而改变转速的行星齿轮组带动进气叶片。透过齿轮组与叶片轴心的相互磨擦,提高轴心转速并进一步提高进气叶片的速度,以获得持续不断的增压反应。换句话说,就是发动机转速越高,进气叶片的转速也能跟着提高。

机械增压与涡轮增压在动力输出上有明显的区别,前者有接近自然进气的线性输出,而后者则因为有涡轮迟滞的现象,出力相对多一点突然没有那么线性。因为机械增压的作动原理,其在低速下便可获得增压其输出也于曲轴转速成一定的比例,转速提高马力也增强。相比之下,利用废气推动的涡轮增压在低速时,因为废气排放还不足以推动涡轮叶片,不但没有增压效果,反而造成排气阻碍容易产生低扭的损失。因此,必须等到一定的转速后,才会有增压。这种现象涡轮的尺寸越大叶片也大,推动也要更大的排气压力。一般如大涡(如HKS T04Z T51RS )等往往出现重改的车型和直线加速赛当中,街车看到的不多。涡轮增压让引擎瞬间承受负压转变为正压的剧烈变化与高压,因此,涉及的方面很多方面如散热系统润滑系统等等包括(腹内锻造话,降低压缩比,增加喷油嘴)。反观机械增压系统,结构简单工作温度70-100度涡轮增压时400-900度,所以对于冷却和润滑压力减小。保养的负担也减小很多。
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