怎么区分机械增压和涡轮增压（机械增压车型大全）

如何区分机械增压和涡轮增压(机械增压车型大全)

现在越来越多的汽车发动机采用了增压技术，可以在基本结构和排量没有大的变化的情况下，使发动机发出更大的功率和扭矩，达到降低油耗的效果。在一些国家和地区，还可以规避高排量税。常见的增压系统是涡轮增压，部分车型采用机械增压。那么这两种增压系统有什么区别呢？有什么优缺点？哪个更好？下面我们来分析一下这个问题。

首先，我们来说说涡轮增压系统。我们在市面上看到的大部分车型都采用了涡轮增压系统。它的基本原理是在发动机进气的地方加一个空气体压缩机，通过压缩空气体来增加发动机的进气量。驱动这台压缩机的是发动机本身排出的废气。废气吹入废气涡轮的叶片，推动废气涡轮的叶片，从而带动进气叶片，使压气机将空气体“吹”入发动机的气缸，从而提高发动机的功率和扭矩(一般比部分发动机高30-40%)，使汽车的动力更加强劲。

车用涡轮增压器由三部分组成:离心式压缩机、径流式涡轮和中间涡轮。涡轮的入口与发动机的排气歧管相连，出口与排气管相连。压缩机的进气口连接进气管，出气口连接进气歧管。涡轮和压气机通过轴刚性连接同步旋转，俗称涡轮增压器转子，是涡轮增压器的核心部件，由两个浮动轴承支撑在中间体中。增压器工作时，转子以每分钟8 ~ 20万的高速旋转，采用全浮动滑动轴承。工作温度高达900 ~ 1000℃，需要高强度的润滑和冷却。因此，中间体中有润滑和冷却轴承的油道，来自发动机润滑系统主油道的油通过增压器中间体上的进油口进入增压器，润滑和冷却增压器轴和轴承。然后，机油通过中间体上的出油口返回发动机油底壳，带走增压器的热量。如果这些轴承得不到良好的润滑和散热，就会造成轴承的异常磨损，叶轮轴的径向间隙增大，跳动增大，从而导致漏油或异响，大大缩短增压器的使用寿命。

涡轮增压系统主要是利用发动机废气的能量驱动压气机来增压进气，属于废物利用。在工作过程中基本不会消耗发动机功率，可以实现小排量、大功率、低油耗，因此得到了广泛的应用。但它最大的一个缺点就是涡轮在低速时无法及时介入，动力输出有一定的滞后性。

下图是增压发动机的外特性曲线。可以看出，发动机转速低于1750转时，扭矩相对较小；在1750-4000转的范围内，保持相对较高的扭矩范围；当发动机转速超过4000 rpm时，扭矩将再次下降。一般当发动机转速低于1750转时，发动机扭矩低，动力不足的现象称为涡轮迟滞。

为了解决这种涡轮迟滞现象，智能汽车工程师开发了低惯性涡轮增压器、变截面涡轮增压器、双涡轮增压系统等。，但要么成本太高，要么结构太复杂，所以都没有得到广泛应用。不过涡轮迟滞的弊端在一些中低端车型上还是可以被人接受的。如果两害相权取其轻，人们自然会做出合理的选择。

再来说说增压系统。很多人可能不知道，世界上最早的发动机增压系统是机械增压系统，现在主要用在大排量发动机的一些高端车型上。其基本工作原理是皮带与发动机曲轴的皮带轮相连接，利用发动机转速带动增压器内部叶片，从而产生增压空气体送入发动机的进气歧管，达到增加进气量，提高发动机功率和扭矩的目的。但其增压效果不如涡轮增压系统强，一般只能提高发动机功率20%左右。

增压器的基本结构由壳体、转子(叶片)、电磁离合器等组成。根据叶片类型不同，大致有三种:离心增压器、罗茨增压器、螺杆式增压器。它们的工作转速没有涡轮增压器高，通常只有几千转，所以对润滑和冷却的要求不高。目前比较常见的是螺旋增压。它的优点是可以在各种转速下提供更好的增压效果，有效提高发动机的功率和扭矩。

由于增压器是由曲轴直接驱动的，只要发动机在运转，增压器就开始工作，同时增压器的转速与发动机的转速完全挂钩。空气压收缩量根据发动机转速线性增加，最大的好处是“全时介入”。所以没有涡轮增压发动机介入那一刻的唐突，也没有涡轮增压发动机的低速迟滞。发动机在低速时动力输出更好，车的加速感相当线性，很受高端客户的欢迎。它的主要缺点是在工作过程中会对发动机造成一定程度的功率损失，特别是在发动机高速运转时，发动机功率却没有明显提高，汽车的燃油经济性降低。这也是增压器没有被广泛使用的重要原因之一。一般只在一些基础排量较大，对油耗敏感度不大的高端发动机上使用，比如奔驰6.0 V12发动机，奥迪3.0 V6发动机，捷豹4.0 V8发动机。

从上面的分析可以看出，涡轮增压器和机械式涡轮增压器没有区别，但各有特点:涡轮增压器系统在低速时有涡轮迟滞现象，低速时扭矩不足，而在高速时增压值大，发动机动力提升明显，基本不消耗发动机动力，燃油经济性好；机械增压系统在低速和直线加速时动力输出较好，但在高速时动力损失较大，发动机动力提升不明显，燃油经济性较差。可以说涡轮增压系统的优点正好是机械增压系统的缺点，涡轮增压系统的缺点正好是机械增压系统的优点，两者是相辅相成的。正因为如此，汽车工程师们开发出了一种带有涡轮增压器和增压器的混合动力双涡轮增压发动机。

混合动力双增压发动机在德系车中应用广泛，比如大众高尔夫GT上搭载的1.4升TSI发动机。设计师将涡轮增压器和增压器结合在一起，在低速时起主要作用，在高速时涡轮增压器起主要作用，保证发动机在低、中、高速时都能有良好的增压效果。

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