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我們平常所說的渦輪增壓裝置其實就是一種空氣壓縮機，通過壓縮空氣來增加發(fā)動機的進氣量，一般來說，渦輪增壓都是利用發(fā)動機排出的廢氣慣性沖力來推動渦輪室內(nèi)的渦輪，渦輪又帶動同軸的葉輪，葉輪壓送由空氣濾清器管道送來的空氣，使之增壓進入汽缸。當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速增快，廢氣排出速度與渦輪轉(zhuǎn)速也同步增快，葉輪就壓縮更多的空氣進入汽缸，空氣的壓力和密度增大可以燃燒更多的燃料，相應(yīng)增加燃料量和調(diào)整一下發(fā)動機的轉(zhuǎn)速，就可以增加發(fā)動機的輸出功率了。 大家可能會覺得渦輪增壓裝置非常復(fù)雜，其實并不復(fù)雜，渦輪增壓裝置主要是由渦輪室和增壓器組成。首先是渦輪室的進氣口與發(fā)動機排氣歧管相連，排氣口則接在排氣管上。然后增壓器的進氣口與空氣濾清器管道相連，排氣口接在進氣歧管上，最后渦輪和葉輪分別裝在渦輪室和增壓器內(nèi)，二者同軸剛性聯(lián)接。這樣一個整體的渦輪增壓裝置就做好，你的發(fā)動機就好像電腦CPU一樣被“超頻”了。 常見渦輪增壓可分為四種：機械增壓系統(tǒng)，氣波增壓系統(tǒng)，廢氣渦輪增壓系統(tǒng)，復(fù)合增壓系統(tǒng)。 自從人類發(fā)明內(nèi)燃發(fā)動機以來，汽車工程師、追求極速的車手和賽車設(shè)計師們一直都在尋找提升其動力的方法。 其中一種方法是建造更大的發(fā)動機。 但大型發(fā)動機也并不總是盡如人意，發(fā)動機越大，重量就越重，制造和維護成本也就越高。另一種方法是提高普通規(guī)格發(fā)動機的效率。 可以通過將更多的空氣壓入燃燒室來實現(xiàn)這一目的。 更多的空氣意味著可以注入更多的燃油，而更多燃油則意味著更強勁的爆發(fā)力和更大的馬力。 安裝機械增壓器是實現(xiàn)強制進氣的好方法。 在本文中，老夫?qū)⒔忉寵C械增壓器的概念、工作原理以及其與渦輪增壓器的差異。機械增壓器基礎(chǔ)知識機械增壓器是將吸入的空氣加壓到超過正常氣壓的裝置。 機械增壓器和渦輪增壓器均是如此。 實際上，“渦輪增壓器”一詞是其正式名稱“渦輪式機械增壓器”的簡寫。這兩種裝置的不同之處在于它們的能量來源不同。 渦輪增壓器是借助排出的巨大氣流來驅(qū)動渦輪的。 而機械增壓器則由發(fā)動機曲軸通過傳動帶或傳動鏈帶動的。 普通四沖程發(fā)動機有一個沖程專門用于進氣。 這一過程有三個步驟： 1、活塞往下運動。 2、制造真空狀態(tài)。 3、依靠大氣壓將空氣吸入燃燒室。 當(dāng)空氣被吸入發(fā)動機后，便和燃油混合形成油氣混合物。此混合物能夠通過燃燒這一化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)換成動能。 火花塞通過點燃空氣和燃油的混合氣體引起此化學(xué)反應(yīng)。 當(dāng)燃油發(fā)生氧化時，會釋放大量能量。 此過程產(chǎn)生的力量集中在氣缸蓋上，這股力量將推動活塞，使活塞產(chǎn)生往復(fù)運動，最終這股動力會傳遞到車輪上。 向燃燒室注入更多的燃油將會產(chǎn)生更為強勁的燃燒爆發(fā)力。 但不能僅僅向發(fā)動機中增加燃油，因為燃燒燃油需要嚴格數(shù)量的氧氣。 這種經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的混合物，空氣和燃油的比例應(yīng)控制在14:1，這對發(fā)動機的有效運轉(zhuǎn)至關(guān)重要。 所以重點在于：若要注入更多的燃油，就必須吸入更多的空氣。 這就是機械增壓器的作用。 機械增壓器通過將空氣壓縮至正常大氣壓以上來吸入更多的空氣，而不是通過制造真空狀態(tài)來吸入空氣。 這樣就可以強制更多的空氣進入發(fā)動機，從而導(dǎo)致“增壓”。 發(fā)動機增壓后會吸入更多空氣，從而向燃燒室注入更多的燃油，發(fā)動機的動力也會增強。 機械增壓器平均可提高46%的馬力和31%的扭矩。 在海拔較高的地方，發(fā)動機性能會降低，因為那里的空氣密度和壓力都比較低，而機械增壓器只有向發(fā)動機提供壓力更高的空氣，才能保證其運轉(zhuǎn)狀態(tài)最佳。 渦輪增壓器利用燃燒產(chǎn)生的廢氣向壓縮機提供動力，與之不同的是，機械增壓器直接從曲軸獲取動力。 大部分機械增壓器都通過一條附屬的傳動帶獲得動力，這根傳動帶纏繞在皮帶輪上，皮帶輪連接在一個主動齒輪上。 而主動齒輪則會旋轉(zhuǎn)壓縮機齒輪。 壓縮機的轉(zhuǎn)子可以有多種設(shè)計，但它的任務(wù)是吸入空氣，將空氣壓入更小的空間，并注入進氣岐管中。為了壓縮空氣，機械增壓器必須急速旋轉(zhuǎn)，甚至比發(fā)動機本身轉(zhuǎn)得還要快。 將主動齒輪做得比壓縮機齒輪大，就能使壓縮機旋轉(zhuǎn)得更快。 機械增壓器的轉(zhuǎn)速每分鐘能高達5-6.5萬轉(zhuǎn)。 5萬轉(zhuǎn)的壓縮機能產(chǎn)生大約41-62千帕的壓強。 在特定海拔高度，這會產(chǎn)生比大氣壓高41-62千帕的壓力。 而海平面的大氣壓為1012.8百帕，因此大約會多出50%的空氣被機械增壓器壓入發(fā)動機中。 空氣受到壓縮會變熱，這意味著空氣密度會降低，同時也會減少爆炸過程中空氣的膨脹程度。 這就無法在火花塞點燃混合氣體后產(chǎn)生足夠的動力。 為使機械增壓器發(fā)揮全部效率，從排氣裝置排出的壓縮空氣必須在進入進氣歧管前加以冷卻。 中間冷卻器的出現(xiàn)解決了這一問題。 中間冷卻器有兩種基本設(shè)計： 風(fēng)冷和水冷。 它們的工作原理類似于散熱器，即讓較涼的空氣或水流過導(dǎo)管，帶走熱量。 當(dāng)熱空氣離開機械增壓器碰到較涼的導(dǎo)管時，它便會冷卻下來。 隨著空氣溫度降低，其密度會變高，這樣就會使密度較高的混合燃氣進入燃燒室。機械增壓器的優(yōu)缺點機械增壓器最大的優(yōu)點是可以增加汽車的馬力。 給一輛普通汽車或卡車安裝機械增壓器，會使其像一臺大馬力發(fā)動機汽車一樣動力十足。 但是在機械增壓器和渦輪增壓器之間應(yīng)該如何選擇呢？ 汽車工程師和車迷們一直在激烈地爭論這個問題，但通常而言，機械增壓器與渦輪增壓器相比有一定的優(yōu)勢。 機械增壓器沒有增壓延時——駕駛員踩下油門到發(fā)動機響應(yīng)這段時間的長短。 渦輪增壓器存在增壓延時，因為它需要一段時間，讓排出的氣體達到一定速度以加快葉輪/渦輪的轉(zhuǎn)速。 機械增壓器沒有延時，是因為它們直接通過曲軸獲得動力。 某些機械增壓器在低轉(zhuǎn)速時效率比較高，而另一些在高轉(zhuǎn)速時效率比較高。 安裝一臺渦輪增壓器需要對排氣系統(tǒng)做大幅度的調(diào)整，但機械增壓器只要拴在發(fā)動機頂部或旁邊就可以了。 因此，機械增壓器的安裝更方便，同時也更容易使用和維護。 最后，機械增壓器停止工作時不需要專門關(guān)閉。 因為它們不用發(fā)動機機油進行潤滑，便可以正常關(guān)閉。 而渦輪增壓器必須等待30秒或預(yù)先關(guān)閉，以便潤滑油冷卻。 也就是說，預(yù)熱對于機械增壓器十分重要，它們在正常溫度下的效率最高。 機械增壓器普遍應(yīng)用于飛機的內(nèi)燃發(fā)動機。 如果您設(shè)想飛機長時間在高海拔飛行（此時缺少足夠用于燃燒的氧氣），就會感覺到一定是機械增壓器在起作用。 借助機械增壓器，飛機能夠飛得更高而且不會降低發(fā)動機的性能。飛機發(fā)動機使用的機械增壓器與汽車使用的一樣。 它們直接從發(fā)動機獲得動力，利用壓縮機把壓縮空氣送入燃燒室。 第一次在飛機上使用機械增壓器是在二戰(zhàn)末期。 最著名的例子是Supermarine Spitfire，這是英國皇家空軍所使用的飛機，將機械增壓器安裝在羅爾斯羅伊斯“莫林”發(fā)動機上。 機械增壓器最大的缺點是： 由于由曲軸帶動，所以它們必須損耗一部分發(fā)動機馬力。 這也是機械增壓器的特點之一機械增壓器會占用一臺發(fā)動機20%的動力。 但是，由于機械增壓器可以提升46%的馬力，所以多數(shù)人認為這筆交易是值得的。 由于增壓會增加發(fā)動機的負擔(dān)，所以發(fā)動機必須得到強化以承受額外的壓力和更強的爆發(fā)力。 大部分制造商在設(shè)計一臺帶有機械增壓器的發(fā)動機時，都會專門采用重載元件以提高發(fā)動機的壽命。 同時這也抬高了汽車的價格。 機械增壓器的維護成本也較高，同時許多制造商建議使用高標號汽油。 盡管有這些缺點，機械增壓器仍然是一種最經(jīng)濟有效地增強馬力的方法。 機械增壓器可以提高50%-100%的動力，使汽車更適合比賽、重載運輸或單純增加駕駛的刺激性。

回答者：haijingmao2017-01-01 00:00