Ⅰ 渦輪增壓的原理是什麼
1、渦輪增壓,實際上它的實現是通過渦輪增壓器來達到的。渦輪增壓器通俗地理解就是空氣壓縮機,通過壓縮空氣來增加進氣量。
2、渦輪增壓器利用發動機排出的廢氣慣性沖力來推動渦輪室內的渦輪,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,使之增壓進入氣缸。
3、當發動機轉速增快(當加速的時候),廢氣排出速度與渦輪轉速也同步增快,葉輪就壓縮更多的空氣進入氣缸,空氣的壓力和密度增大可以燃燒更多的燃料,相應增加燃料量和調整一下發動機的轉速,這樣就可以增加發動機的輸出功率了。
4、在現有的技術條件下,渦輪增壓器是能使發動機在「工作效率不變」的情況下增加「輸出功率」的機械裝置。一般能使發動機增加輸出功率在10%到40%左右。那麼可以推斷,如果使PassatB5/1.8的發動機,加了渦輪增壓器以後的「輸出功率」應該相當於2.3L排量發動機的輸出功率了。
可想而知,這東西使讓發動機的工作效率不變,就那麼大的機器,還讓人家多干點活,加個渦輪增壓器來壓縮空氣,擴大進氣量,從而增大輸出功率,真有點電腦上CPU超頻的意思啊。想想人還是很聰明的,發動機體力不夠,想辦法硬讓它夠

(1)turbo放氣閥門擴展閱讀:
渦輪增壓增壓目的:
渦輪增壓的主要作用就是提高發動機進氣量,從而提高發動機的功率和扭矩,讓車子更有勁。一台發動機裝上渦輪增壓器後,其最大功率與未裝增壓器的時候相比可以增加40%甚至更高。
這樣也就意味著同樣一台的發動機在經過增壓之後能夠輸出更大的功率。就拿我們最常見的1.8T渦輪增壓發動機來說,經過增壓之後,動力可以達到2.4L發動機的水平,但是耗油量卻並不比1.8L發動機高多少,在另外一個層面上來說就是提高燃油經濟性和降低尾氣排放。
Ⅱ 怎樣使用渦輪增壓
渦輪增壓 trubo
是利用排氣的高溫高壓推動廢氣渦輪高速轉動,在帶動進氣渦輪壓縮進氣,提高空氣密度,同時電腦控制增大噴油量,配合高密度的進氣,因此可以在排量不變的條件下提高發動機工作效率。簡單點說就是廢物再利用,將排氣導入渦輪工作組,然後改變壓力,形成壓力差,增大發動機的工作壓力。
由於廢氣渦輪是靠排氣推動的,因此在發動機轉速底時(待速)不啟動,只要發動機轉速足夠(通常在1500轉以上)turbo就開始工作,在啟動轉速范圍以上都持續工作。
渦輪增壓的遲滯現象眾在技術越來越先進的現在,已無明顯感覺(但也令人很不爽)。
氮氣增壓
不是靠提高空氣密度獲得高效率,而是靠汽油在氮氣中的高燃燒值,提高輸出,所以原理上是完全不一樣的, turbo壓縮的是空氣,空氣取之不盡用之不絕,但是氮氣增壓的氮氣 是儲存在鋼瓶中的,數量有限,因此只能提供短暫的爆發力,但這重爆發力確實是驚人的。
機械增壓
其實是一種以馬力換馬力的裝置。它是以發動機本身軸的轉動帶動機械增壓,從而換取馬力。成本較高(所以tubro應用比sc廣),多數是賓士在用。
turbo的應用比sc廣,所以更多的人知道Tubro而不知道SC,SC的工作效率也是不錯的,不會差於Turbo,雖然SC消耗一部分機械能,但排氣順暢, 沒有遲滯(本人覺得是最大優點)且能根據發動機的運轉負荷變化增壓大小,Turbo的慣性問題,不但在啟動增壓時產生遲滯讓人不爽,更在發動機由高轉過度到低轉時,由於慣性增壓不能馬上減少,必須通過減壓閥減壓,這一切的一切都會令人失去很多駕駛樂趣。
但機械增壓,雖然消耗一小部分功率,但與產生的功率相比基本上可以不用計較。
機械式增壓器
上世紀60年代渦輪增壓技術出現以前,機械增壓是當時發動機的主流增壓技術。早在20年代的賽車上就使用了該項技術來提高動力輸出。機械增壓的壓縮機直接被發動機的曲軸帶動,它的優點是響應性好(完全沒有遲滯)。但是它本身需要消耗一部分能量,因此機械增壓不能產生特別強大的動力,尤其是在高轉速時,因為它會產生大量的摩擦,損失能量,從而影響到發動機轉速的提高。
傳統的機械增壓器在中低轉速時,對發動機的動力輸出有明顯改善,但峰值功率出現較早,發動機最高轉速較低。這種發動機可以在任何時候,都能輸出源源不斷的扭力,大大減小換檔頻率。所以,機械增壓非常適合匹配在又大又重的豪華房車上,而講求高速性能的跑車就很不適合採用它了。
在摩擦的作用下,機械增壓容易產生一種特有的噪音。追求舒適的豪華房車要想採用它,就必須採用各種手段來減少這種噪音。賓士在它的C200K上採用了機械增壓,它能發揮出V6發動機的動力水平。
氣波增壓器
comprex supercharger
使兩種氣體工質直接接觸並通過壓力波來傳遞能量的壓力轉換器。它用於內燃機增壓時利用內燃機廢氣能量使進入氣缸的氣體增壓。氣波增壓器由空氣定子、燃氣定子和轉子組成。空氣定子與內燃機進氣管聯通,燃氣定子與排氣管聯通。轉子由內燃機曲軸通過皮帶驅動,驅動功率為內燃機功率的1~1.5%。
圖為氣波增壓器的工作原理。當轉子按箭頭方向轉動時,轉子上由葉片組成的軸向氣道與高壓燃氣入口接通,遂產生壓縮波。壓縮波以聲速沿氣道傳播,並將燃氣能量傳遞給充滿氣道內的空氣,使其壓力和密度升高並向前流動。高壓空氣出口設在高壓燃氣入口的斜對面,並順轉動方向向前錯開一個角度。當氣道與高壓空氣出口接通時,高壓空氣供入內燃機進氣管。在燃氣到達氣道長度的 2/3左右時,氣道恰好轉過高壓燃氣入口,燃氣停止流入氣道。當氣道與低壓燃氣出口接通時,燃氣繼續膨脹並經排氣總管排入大氣,氣道內的壓力繼續下降。當氣道與低壓空氣入口接通時,由於氣道內處於負壓,新鮮空氣自大氣被吸入氣道。氣道轉過低壓空氣入口和低壓燃氣出口後,氣道內遂充滿新鮮充量。轉子繼續轉動又開始下一個相同的循環。
氣波增壓器提供的增壓壓力在整個內燃機轉速范圍內變化不大,能量轉換過程也不受轉子慣性的影響,因此氣波增壓器具有良好的速度和負荷響應特性,比較適合於汽車發動機增壓的要求,增壓壓力與大氣壓力之比可達2.5:1。但氣波增壓器運轉雜訊大,結構不如渦輪增壓器(見廢氣渦輪增壓)緊湊,故應用尚少。
廢氣渦輪增壓小史
該裝置最早應用在飛機上,由於飛行高度不斷攀升,空氣越來越稀薄,造成飛機引擎進氣量不足,因此渦輪增壓器便被採用,以此盡可能多地向飛機引擎「打注」新鮮空氣。隨著廢氣渦輪技術的慢慢普及,它又被用到了軍事裝備上。由於軍用裝甲車輛均為柴油發動機,為了提高功率,軍車率先使用它,如美國的M1A1及德國的豹Ⅱ等主戰坦克。
廢氣渦輪增壓在民用車輛的應用則起步較晚,主要是因為輕型車輛(如轎車)大多採用汽油發動機,其對增壓技術的要求很高,所以這項技術早期的民間應用僅局限於柴油機上(我國有依維柯、得利卡等柴油車型都有應用),普及率因此大打折扣。
隨著柴油機技術的不斷改進以及柴油機經濟性和故障率低的優點,柴油機也逐漸應用在轎車上,為了提高功率及大扭矩輸出,一些國外汽車廠商也紛紛應用了廢氣渦輪技術(如大眾的TDI引擎,賓士、寶馬也有柴油增壓車型)。同樣因為技術的進步,汽油渦輪增壓引擎也逐漸多見(如富豪的增壓車型、三菱槍騎兵EVO系列、富士的增壓車型等),這都使得車輛的動力性得到了極大的提高。實踐證明,採用該裝置後功率可至少提高10%-30%,並能進一步降低油耗,尾氣排放也有一定程度的改善。
既然廢氣渦輪增壓器有如此神奇功用,我們在使用過程中就應當十分注意。大家應該知道,廢氣渦輪增壓器里的渦輪和葉輪都是高速旋轉的,因此它的潤滑工作就應當十分到位。為了保證裝置長期安全的工作,通常由發動機主油道單獨分出一支潤滑油道來對渦輪分葉輪中間的浮動軸承進行潤滑。高速旋轉的渦輪與葉輪具有很大的旋轉慣性,轉速需要一段時間才能降下來,如果我們在使用中讓車輛突然熄火或停車即刻熄火,就切斷了發動機通往增壓器浮動軸承的潤滑油路,使得高速旋轉的渦輪、葉輪的充分潤滑失去保證。長期如此,必定會引起廢氣渦輪增壓的故障,出現噪音偏高、工作粗暴、發動機下降,因此正確的操作方法應當是停車後,檢查一下水溫、油溫,再怠速運轉1分鍾左右,待增壓器轉子轉速降下來,再熄火。
相對地,如果發動機長期低速運轉也會對增壓器造成損壞,一方面發動機低速運轉則增壓器渦輪也低速運轉,長期下去會使潤滑浮動軸承的潤滑油從葉輪端滲出,並隨同新鮮空氣進入氣缸燃燒,從而影響發動機正常工作。另一方面,滲出的機油也會影響增壓器本身的工作,造成增壓器工作效率下降,直至損壞。因此在使用中,車主應經常檢查增壓器的來、回油管,保證增壓器潤滑充分從而正常工作。
由於廢氣渦輪增壓器的渦輪與葉輪是高精密度件,所以請車主不要自作聰明自行修理。車主朋友平時只要檢查一下油管,聽一下它的工作聲音,而無需做額外的特殊保養。一旦廢氣渦輪增壓器發生損壞,不能修理一下重復使用,而需要檢查引起增壓器損壞的原因並更換廢氣渦輪增壓器,以保證發動機正常工作。
以上簡單介紹了廢氣渦輪增壓器使用中的注意事項,如果您有輛渦輪增壓的車可要銘記於心,若想愛車能長期健康,需要您平時多用心,關鍵時刻才能少擔心。
廢氣渦輪增壓工作原理
廢氣渦輪增壓器是如何工作的呢?下面就向各位朋友簡單介紹一下它的機理。大家由圖可知,廢氣渦輪增壓器(1)的體積不大,主要由左端的葉輪和右端的渦輪組成,當發動機正常工作時,從發動機排氣門排出的廢氣及排氣管(4)進入到廢氣渦輪增壓器右端,從而吹動渦輪高速旋轉。渦輪轉速高的可達10萬轉,而日本的一些廢氣渦輪增壓器的渦輪轉速可達到12萬轉。
與渦輪同軸的左端葉輪也同時做高速旋轉,葉輪左端的黑色箭頭代表從空氣濾清器過來的新鮮空氣,新鮮空氣進入到葉輪一端後,由於葉輪高速旋轉從而壓縮了新鮮空氣形成增壓。增壓後的新鮮空氣要首先經過中冷器(2)進行冷卻。因為葉輪的攪動升高了空氣的溫度,從而降低了空氣的密度,為了保證進氣量,因此必須對增壓後的高溫氣體實行冷卻。
經過中冷器的空氣在經過進氣管(3)後再進入氣缸開始工作。渦輪增壓由於進氣壓力高,因此在排氣過程中能夠充分掃清上一循環工作過程中的殘余廢氣,達到了排氣干凈的目的,並能為下一次燃燒做好准備,也利於下一次燃燒充分,從而減少有害物質的排放。這是它的另一個非常突出的優點。
經過中冷器的空氣在經過進氣管(3)後再進入氣缸開始工作。渦輪增壓由於進氣壓力高,因此在排氣過程中能夠充分掃清上一循環工作過程中的殘余廢氣,達到了排氣干凈的目的,並能為下一次燃燒做好准備,也利於下一次燃燒充分,從而減少有害物質的排放。這是它的另一個非常突出的優點。
Ⅲ 放氣閥的作用
我正好在寫關於Rover渦輪增壓車的turbo lag,我就這么解釋吧,那個放棄閥用英文來說叫wastegate,如果你一腳油門踩到底,廢氣瞬間增大。渦輪不能及時match這些high volume exhaust gas,所以會導致管線爆炸,渦輪和發動機損壞。所以wastegate負責把這些廢氣不經過渦輪直接排出去。這樣既保證了壓力的穩定也可以調節渦輪葉片不至於轉的太快達到自我毀滅的速度。 機械增壓是沒有放棄閥的,因為它的compresor是通過皮帶連接發動機提供動力的,所以沒有渦輪延時,不過得損耗發動機的動能。一直寫英文論文有的中文都不知道怎麼說了,呵呵
Ⅳ 渦輪增壓發動機急松油時出現「泄氣聲」是怎麼回事
那時泄壓閥工作的聲音, 渦輪在加油門開始工作時,把大量空氣壓縮並通過節氣門推進發動機燃燒室,但駕駛員松開油門踏板時,節氣門關閉,但是渦輪的葉片並不會馬上停止工作, 這個時候在渦輪和節氣門之間的進氣管道中仍然有殘餘的壓縮空氣,這股空氣如果不及時排放出去,強大的壓力就會對節氣門和渦輪葉片造成損傷, 而且當你再次踩下油門踏板的時候,這股空氣反而會成為了渦輪葉片再次工作的阻力,就會造成我們經常聽到的渦輪延遲, turbo lag. 所以泄壓閥就是起到這個作用了,它的閥門會在探測到進氣管道內的氣壓過高時,及時打開,放出管道中殘餘的壓縮空氣,從而保護節氣門和渦輪葉片,也相應減少了渦輪延遲的發生,讓發動機工作更順暢. 你聽到的洩氣聲音就是泄壓閥排出壓縮空氣時產生的"噪音". 不過對很多發燒友來說,這可不是噪音而是天籟之音呢.哈哈
Ⅳ 哪位能給我提供一些改裝車的專業術語啊,中英文的都要.謝謝!
引擎機動力改裝部分:
進氣管==Intake
空氣過濾器==冬菇頭==air filter
排氣管==尾喉/死氣喉==Exhaust
消音器==mufeler
機油冷卻器==oil cooler
火花塞==火嘴==spark plug
火嘴線==spark plug wires
閥門==滑老==valve
滑輪==pully
活塞==piston
曲軸==crankshaft
凸輪軸==cam shaft
氣門彈簧==滑老彈弓==valve spring
渦輪增壓==turbo charger
機械增壓==super charger
中冷==inter cooler
放氣閥門==放氣滑老==blow-off valve
廢氣閥門==wastgate
==水喉制==boost controller
噴油嘴==大唧咀==Injector
頭批==down pipe
行車電腦==ECU
制動懸掛部分:
輪圈==車伶==Rim
剎車碟==迫力碟==rotor
活塞卡鉗==鮑魚==caliper
剎車片==迫力皮/來令片==brake pad
避震==suspension(避震分為 彈簧/彈弓==spring 和 減震桶==shock 兩部分)
整套避震又叫 coilover
波子塔頂==Pillow Ball Top Mounts
防傾桿==sway bar
用在車里的加強桿==tower bar
用在車底的加強桿==lower arm bar
傳動部分:
末齒比==大尾牙==Final Drive
差速器==LSD
離合器==極力子==clutch
飛輪==flywheel
車身部分:
大包圍==bodykit(車頭==front bumper, 車尾==rear bumper, 車別裙==side skirt)
尾翼==sopiler
車頭蓋==hood (兩種不同材質:碳纖維==carbon fiber, 玻璃鋼==firberglass)
http://post..com/f?kz=180914412
Ⅵ 德國威能壁掛爐水壓過高如何處理
1、可以從暖氣片上的放氣閥排出水來,如果有分水器可以從分水器的放氣閥上放水,達到降低壓力的作用。
2、如果管路有泄壓閥門,就直接泄壓。
3、如果沒有,就從散熱器排氣閥那裡排氣。
4、關閉自來水閥門,打開補水閥,再開啟生活熱水閥門泄壓。

(6)turbo放氣閥門擴展閱讀:
以壁掛爐為核心的獨立供暖系統,不同於北方的集中供暖--政府通過保證煤炭供應、監測設備運轉這類措施來保證居民家庭室內的溫暖。
消費者在選購壁掛爐時要看其溫度是否可以自主控制,取暖時間是否可以自行安排使用。好的壁掛爐產品,可根據用戶的採暖需求智能調節溫度,用戶可以選擇最舒適的加熱溫度,如果搭配溫控器的話,還可以調控各個房間的取暖溫度,自主安排取暖時間。
家用壁掛爐取暖設備的選擇,要在溫度保證的情況下看其採暖系統的排熱方式。一般傳統的採暖方式,溫度是上來了,濕度卻下去了,人會感覺乾燥、不舒服。而使用壁掛爐的用戶可以根據自己的濕度需求選擇合適的散熱方式,安裝地暖或者散熱片給房間帶來的濕度環境都是不同的。
Ⅶ 新奧拓改渦輪增壓
點5應該可以扛的住,不過中冷可能要訂了,貌似沒有奧拓的中冷,機艙太小了,不好弄啊。三缸拋光進排氣,換火花塞,高壓線,大流量風箱。也就差不多了。動力提升的空間不是很大的。
Ⅷ 汽車渦輪增壓是什麼原理
渦輪增壓原理 使用渦輪增壓發動機的車型現在越來越多,到底什麼是渦輪增壓發動機,它的基本結構和工作理又如何呢?現在坊間越來越多車迷朋友知道渦輪增壓可以提升動力,但卻不知道它是如何完成,如果要改裝又應如何改動?一切的一切,我們都需要從渦輪增壓系統的基本原理談起。 影響發動機動力輸出的原因有很多,但其中最重要的,莫過於如何把更多的空氣塞進汽缸,提高容積效率(更多的空氣將帶來更大的動力)。排量為3000cc 的引擎所能夠產生的馬力與扭矩,在理論上必然會比相同設計的2000cc 引擎來得大。那麼如何把2.0L 汽缸內的容積效率提升到接近甚至超過3.0L 呢? NA動力提升方法 一般的NA(自然進氣)發動機的做法,逃不開加大節氣門口徑,或換多喉直噴等,使高轉速時可以在同油門深度下,獲得更多的空氣量。但這種方法在某一轉數後,作用就有限了。畢竟NA 發動機的空氣是靠真空吸入的。在汽缸容積固定不變的情況下,真空吸入空氣有一個相對的限度。 有的NA 發動機改用高角度凸輪軸(Hi Cam,藉此增加進排氣門重疊角度),可以在高轉速下獲得高動力,但缺點是低轉的扭矩較差,而且如果角度過大,會有發動機怠速不穩的現象。所以現在不少的新車都用上可變氣門正時技術,再配合可變凸輪軸等技術(如VVTL-i、i-VTEC、MIVEC)……以期在低轉扭矩和高轉馬力之間取得很好的平衡。 但即便是用盡以上方法,發動機的進氣效率頂多提高60%。NA 發動機始終無法避免其宿命——空氣是被動地被吸入汽缸內的。也就是說,引擎所需的空氣完全依靠活塞下行時產生的負壓而進入,即便汽缸吸滿了空氣,缸中氣壓也就小於或等於一個大氣壓。所以NA 發動機的升功率始終遠不如能將空氣與燃油強制送入的汽缸中,可輕松獲得一倍以上馬力的增壓發動機。 渦輪增壓系統原理解構 渦輪系統是增壓發動機中最常見的增壓系統之一。 如果在相同的單位時間里,能夠把更多的空氣及燃油的混合氣強制擠入汽缸(燃燒室)進行壓縮燃爆動作(小排氣量的引擎能「吸入」和大排氣量相同的空氣,提高容積效率),便能在相同的轉速下產生較自然進氣發動機更大的動力輸出。渦輪增壓利用廢氣驅動,基本沒有額外的能量損耗(對發動機沒有額外的負擔),便能輕易地創造出大馬力,是非常聰明的設計。情形就像你拿一台電風扇向汽缸內吹,硬是把風往裡面灌,使裡面的空氣量增多,以得到較大的馬力,只是這個扇子不是用電動馬達,而是用引擎排出的廢氣來驅動。 一般而言,引擎在配合這樣的一個「強制進氣」的動作後,起碼都能提升30%-40% 的額外動力,如此驚人的效果就是渦輪增壓器令人愛不釋手的原因。況且,獲得完美的燃燒效率以及讓動力得以大幅提升,原本就是渦輪增壓系統所能提供給車輛最大的價值所在。 該系統包括渦輪增壓器、中冷器、進氣旁通閥、排氣旁通閥及配套的進排氣管道。 渦輪增壓系統如何工作? 我們希望用以下簡單的步驟讓你明白渦輪增壓的工作順序,從而便能清楚了解渦輪增壓系統的工作原理。 一,發動機排出的廢氣,推動渦輪排氣端的渦輪葉輪(Turbine Wheel)②,並使之旋轉。由此便能帶動與之相連的另一側的壓氣機葉輪(Turbine Wheel) ③也同時轉動。 二,壓氣機葉輪把空氣從進風口強制吸進,並經葉片的旋轉壓縮後,再進入管徑越來越小的壓縮通道作二次壓縮,這些經壓縮的空氣被注入汽缸內燃燒。 三,有的發動機設有中冷器,以此降低被壓縮空氣的溫度、提高密度,防止發動機產生爆震。 四,被壓縮(並被冷卻後)的空氣經進氣管進入汽缸,參與燃燒做功。 五,燃燒後的廢氣從排氣管排出,進入渦輪,再重復以上(一)的動作。 渦輪增壓器 渦輪增壓器本體是渦輪增壓系統中最重要的部件,也就是我們一般所說的「蝸牛」或「螺仔」。因渦輪的外形與蝸牛背上的殼或海產攤內的海螺十分近似而得名。 渦輪增壓器本體是提高容積效率的核心部件,其基本結構分為:進氣端、排氣端和中間的連接部分。 其中進氣端包括壓氣機殼體(Compressor Housing,包括壓氣機進風口(Compressor Inlet)、壓氣機出風口(Compressor Discharge)、壓氣機葉輪(Compressor Wheel)。 而排氣端包括渦輪殼體(Turbine Housing, 其中包括渦輪進風口(Turbine Inlet)、渦輪出風口(TurbineDischarge)、渦輪葉輪(Turbine Wheel)。 在兩個殼體間負責連接兩者的,還有一個軸承室(CenterHousing),安裝有負責連接並承托起壓氣機葉輪、渦輪葉輪,應付上萬轉速的渦輪軸(Shaft),以及與之對應的機油入口(Oil Inlet)、機油出口(OilOutlet)等(甚至包括水入口和出口)。 「高溫」是渦輪增壓器運作時面臨的最大考驗。渦輪運轉時,首先接觸的便是由引擎排出的高溫廢氣(第一熱源),其推動渦輪葉輪並帶動了另一側的壓氣機葉輪同步運轉。整個葉片輪軸的轉速動輒120000-160000rpm。所以渦輪軸高速轉動所產生的熱量非常驚人(第二熱源),再加上空氣經壓氣機葉輪壓縮後所提高的溫度(第三熱源),這三者成為渦輪增壓器最最嚴峻的高溫負擔。渦輪增壓器成為一個集高溫原件於一體的獨立工作系統。所以「散熱」對於渦輪增壓器非常重要。渦輪本體內部有專門的機油道(散熱及潤滑),有不少更同時設計有機油道以及水道,通過油冷及水冷雙重散熱,降低增壓器溫度。 渦輪軸 渦輪軸(Bearing)看起來只是簡單的一根金屬管,但實際上它是一個肩負120000-160000rpm 轉動及超高溫的精密零件。其精細的加工工差、精深的材料運用和處理正是所有渦輪廠最為核心的技術。傳統的渦輪軸使用波司軸承(Bushing Bearing)結構。它確實只是一根金屬管,其完全倚仗高壓進入軸承室的機油實現承托散熱,因此才能高速地轉動。 而新近出現的滾珠軸承(Ball Bearing)逐漸成為渦輪軸發展的趨勢。顧名思義,滾珠軸承就是在渦輪軸上安裝滾珠,取代機油成為軸承。滾珠軸承有眾多好處:摩擦力更小,因此將有更好的渦輪響應(可減少渦輪遲滯),並對動力的極限榨取更有利;它對渦輪軸的轉動動態控制更穩定(傳統的是靠機油做軸承,行程漂浮);對機油壓力和品質的要求相對可以降低,間接提高了渦輪的使用壽命。但其缺點是耐用性不如傳統的波司軸承,大約7 萬-8 萬公里就到壽命極限,且不易維修、維修費昂貴。因此重視耐久性的渦輪製造廠( 如KKK) 就不會推出此型式渦輪。 渦輪葉輪 渦輪葉輪的葉片型式,可分為「水車式」 葉片(外形是直片設計,讓廢氣沖撞而產生迴旋力量,直接與回轉運動結合),及「風車式」葉片(外形為彎曲型葉片設計,除了利用沖撞的力量以外,還能有效利用氣流進入葉片與葉片之間,獲取廢氣膨脹能量)。渦輪葉輪的輪徑及葉片數會影響馬力線性,理論上來說,葉片數愈少,低速響應較差,但高速時的爆發力與持續力卻不是多葉片可比擬的。 渦輪葉輪的葉片大多以耐高熱的鋼鐵製造(有的使用陶瓷技術),但由於鐵本身的質量較大,於是又輕又強的鈦合金葉片因此產生。只是在量產車中,現在只有三菱LancerEVO Ⅸ RS 車型有搭載鈦合金葉片渦輪(EVO 的鈦合金渦輪型號為TD05-HRA,一般的則為TD05-HR 請讀者明鑒)。而改裝品中,也只有Garrett 出品的賽車專用渦輪使用鈦合金,除此以外暫沒聽說。 壓氣機葉輪 葉片是渦輪的動力來源。但壓氣機葉輪及渦輪葉輪各有不同的功用,因此葉片外形當然也不一樣。壓氣機葉輪基本上是把如何將空氣有效率地推擠入壓縮信道視為首要任務,然後再加以決定其形狀。 一般原廠渦輪的壓氣機葉輪(Compressor Wheel) 都使用全葉片的設計,即葉片是整片從頂端到末端的設計。而為了增加吸入空氣的通路面積,提升高速回轉時的效率,目前已出現了許多在全葉片旁穿插安裝半塊葉片的葉輪(此種設計多出現在改裝品上)。 而壓氣機葉輪設計的另一個目的是讓壓縮空氣的流速均等化。傳統的葉輪為「放射型壓縮輪」,其兩葉片之間的氣體流速變化很快:位於葉輪運轉方向前方的空氣,被葉片擠壓,故流速很快。但葉片後方的空氣則因為吸入阻力及回壓力等因素,流速較慢。當節氣門半開時,壓氣機葉輪轉速下降,進入壓縮輪的空氣速度就會降低。而之前已被壓縮的空氣量如果此時相對過多,便會出現「真空」的狀態,無法輸送空氣(壓氣機葉輪轉速無法產生大於進氣管中氣壓的壓力),相對壓力也就無法產生了(壓力回饋),這也就是所謂的「氣體剝離」 (Compressor Surge) 現象。 所謂的Surge 效應,就好比我們用手去攪動水桶里的水,當手攪動的速度愈快,水桶里的水就會愈來愈向水桶邊緣擴散,接著水桶里的水位也就會愈來愈低,到最後水桶里的水則變成只能在水桶周圍旋轉,而無法落下。這樣的現象也會發生在空氣流體力學上。大家可以試想:壓氣機進風口就好比是一個水桶,周圍空氣就像是水,至於渦輪葉片就好比是攪動的手,當渦輪葉片轉速一旦提升,進氣口內的氣流就會逐漸向周圍擴散,轉速提升愈高,氣流就愈向周圍靠近,導致渦輪葉片中央位置會愈來愈吸不到空氣,到最後甚至會呈現真空的狀態,使得空氣只能從葉片周圍進入,進氣效率當然也就會跟著下降,這樣的現象就是所謂的Surge 效應。而迎風角度大的葉片,進氣效率雖較好,但卻容易在高轉速時發生Surge 效應,而角度較小的葉片則反之。 為了防止「氣體剝離」現象,把葉片角度設計成向運轉方向縮小(與渦輪軸線方向更接近),以維持流速均一化的「反向」壓縮輪漸漸成為改裝品的主流,而這也就是改裝界所謂的「斜流」葉片。「斜流」葉片通常都在原有的主葉片下,多加半個葉片(一般其角度更接近渦輪軸線方向,即更豎直)。若從進氣入口正視壓氣機葉輪,可看到兩個葉片重疊,就代表這是「斜流」 葉輪。而Hybrid Turbine 的壓氣機葉輪通常亦會使用「斜流」葉片( 後方並加以切平) 搭配漏斗式的加大吸氣口來增加出風量。此外,還有壓氣機進風口處加設循環排氣孔,讓流失的壓縮空氣2次循環來減少surge效應的新設計(此處不贅述,HKS T04Z 便有此設計)。 內置式排氣旁通閥 內置式排氣旁通閥(Internal Wastegate,俗稱Actuator),是目前渦輪系統中最常見的泄壓裝置,一般又被稱為連動式排氣泄壓閥。「Actuator」直接配置在渦輪上,利用一支連桿來控制渦輪排氣中的閥門,一旦渦輪壓縮空氣端的增壓值達到限定的程度,進氣壓力便會推「Actuator」的連桿,使渦輪排氣側內的旁通閥門開啟,部分廢氣不經渦輪葉輪(Turbine Wheel)直接排到排氣管。這樣減少「吹動」渦輪葉輪的廢氣流量,渦輪葉輪轉速降低,同時帶動壓氣機葉輪轉速降低。因此「Actuator」既是限制渦輪最高轉速的裝置,也是使渦輪進氣端增壓壓力維持一個穩定值(不會長時間過高)的裝置。 外置式排氣旁通閥 外置式排氣旁通閥(External Wastegate,俗稱Wastegate)也被稱為排氣泄壓閥,功能與「Actuator」大致相同,但結構與安裝位置有別。結構上「Wastegate」省去了連桿和在渦輪內的排氣閥門。而位置上「Wastegate」以獨立方式安裝在渦輪與排氣管頭段之間,而無須像「Actuator」那樣依附於渦輪增壓器本體上。一旦渦輪增壓值達到設定上限,「Wastegate」排出( 可直接排向大氣或導回排氣管內) 多餘的廢氣,減少「吹動」渦輪葉輪的廢氣流量,進而使渦輪保持穩定的增壓值。「Wastegate」比「Actuator」有更大的增壓容量(可配用大的彈簧)且反應靈敏,所以更適合用在大馬力或高增壓渦輪發動機上,尤其是使用差異過大的Hybird 渦輪,更是必備用品! 中冷器 中冷器(中央冷卻器,Intercooler)位於壓氣機出風口與節氣門之間的「散熱排」。其構造有點像水箱,就是運用橫向的眾多小扁鋁管分割壓縮空氣,然後利用外界的冷風吹過與細管相連的散熱鰭片,達到冷卻壓縮空氣的目的,使進氣溫度較為接近常溫。 引擎最不喜歡高溫的氣體,因為高溫空氣會使馬力下降。特別是四季炎熱的亞熱帶地區。但由於渦輪增壓器會把吸進引擎的氣體進行強制壓縮,從而使空氣密度提高,但與此同時,空氣的溫度也會急劇上升。溫度上升又反過來造成被壓縮空氣的氧含量下降。此外這股熱氣未經冷卻即進入高溫的汽缸,將導致燃油的不規則預燃(爆震),使引擎溫升進一步加劇,增加了熔毀活塞的可能。 為了提升空氣密度,同時兼顧空氣中的含氧量,我們需要在壓縮空氣後(壓縮程度較大)降低進氣的溫度。中冷器因此而產生。中冷器的面積及厚度越大,其散熱能力越強。因為面積和厚度大,其內的小扁管數量、長度和散熱葉片等皆隨之增加,中冷器內的高溫壓縮空氣及中冷器外的大氣就有更多的接觸面積及接觸時間,熱交換(散熱)的面積和時間更充分,降溫效果更好。雖然大容量中冷器有更好的冷卻效能,但其加長了散熱路徑和增大了進氣容度,會帶來相對的壓力損失,TurboLag 容易變大。 進氣旁通閥 進氣旁通閥(ReliefValve)一般又稱為「進氣泄壓閥」。它安裝在靠近節氣門的進氣管上,它是大部分渦輪增壓發動機出廠時原配的泄壓裝置。 由於渦輪是利用廢氣排出的力量來驅動,當駕駛過程中收油門(如換擋、急剎車時),節氣門關閉。渦輪葉片(壓氣機葉輪)在慣性作用下仍舊持續轉動。此時因節氣門的截斷和葉片的繼續增壓所致,進氣管路中(在節氣門與渦輪之間)的空氣壓力會迅速提高。為了保護增壓系統,當壓力達到某一限定值後,進氣旁通閥打開,把過剩的空氣(壓力)導回至濾清器與渦輪之間,實現降壓保護的功能。 Blow-Off Valve(BOV)即俗稱的「放氣哇佬」,同樣屬於進氣旁通閥。只是它一般被用作取代Relief Valve的改裝部件。其功能基本上和Relief Valve 相同,唯一的差異僅在於Blow-off Valve的閥門並不會像Relief Valve那樣容易受到進氣壓力的影響而開啟(導致進氣壓力下降)。而且在節氣門關閉後,Blow-off Valve 是將剩餘壓力直接向大氣釋放,並非再導於渦輪與濾清器之間再度增壓。因此BlowoffValve 除了同樣具有保護渦輪系統的效果外,在泄壓反應上也比起原廠配置的Relief Valve 更為優異。但對於小排量或小增壓的渦輪發動機來說,Blow-off Valve對再加油的動力響應會變差。另外Blow-off Valve 泄壓時會產生更大的泄氣聲,令人聽得更為興奮,也成為渦輪增壓車最為特殊的音效。 [編輯本段]國內市場主流渦輪增壓發動機 2008年Wardsauto世界十佳發動機中的前三名,全部被渦輪增壓發動機占據,其中第一名為大眾公司的2.0TFSI發動機;第二名為寶馬公司的3.0T I6發動機;第三名是戴姆勒公司的V6 3.0T 柴油發動機。此外,馬自達公司的2.3T在十佳發動機中位列第六。渦輪增壓發動機已經連續多年在世界十 目前公認的發動機發展方向是追求高升功率,渦輪增壓發動機自1977年面世以來就一直在這一方面獨占鰲頭。隨著國際廠商的大舉進入,中國市場上配備渦輪增壓發動機的車型越來越多,而自主品牌也逐漸開始了帶「T」發動機的研發與生產。「T車」不僅在公商務領域獨樹一幟,如今也在向家轎市場滲透。 ■ 大眾1.8T 最大功率:110千瓦 最大扭矩:210牛·米 裝備車型:一汽大眾速騰、上海大眾帕薩特、上海大眾領馭、上海大眾途安、甲殼蟲、A4 這款1.8T發動機,是由大眾1993年推出的EA113系列直列四缸水冷發動機改進而來。在當今眾多的高科技渦輪增壓發動機中,這款1.8T發動機的參數並不顯眼,然而就是這樣一款老式的鑄鐵發動機,卻為大眾在中國立下了汗馬功勞,貫穿了大眾在華投產的數代產品。從最早的帕薩特、寶來和奧迪A6,到今天的領馭和速騰,這款1.8T發動機一直在服役。 大眾1.8T發動機中也存在著一些經過技術改進的型號,比如一汽大眾速騰和進口大眾甲殼蟲的1.8T發動機,最大功率110千瓦,最大扭矩220牛·米;奧迪A4搭載的1.8T發動機最大功率為120千瓦,最大扭矩為225牛·米。 ■ 大眾1.8TSI 最大功率:118千瓦 最大扭矩:250牛·米 裝備車型:一汽大眾邁騰、上海大眾斯柯達明銳 作為老款1.8T的換代產品,從去年開始,採用FSI(缸內燃油直噴)技術的1.8TSI發動機裝備在大眾的新車型上。新技術的運用,不僅將發動機的功率和扭矩提升了一大截,還將油耗降了下來。 隨著大眾與一汽合資建設的大連發動機工廠的逐步完善,1.8TSI將全面取代1.8T發動機,目前速騰的發動機升級工作正在進行之中。不過技術的提升是否會為消費者帶來額外的售後服務支出,還有待觀望。 ■ 大眾2.0TSI 最大功率:147千瓦 最大扭矩:280牛·米 裝備車型:邁騰、高爾夫GTI、EOS、奧迪A4、奧迪A6L 目前,中國是大眾品牌全球第一大市場、奧迪品牌全球第二大市場,那麼大眾將這款位列今年世界十佳發動機榜首的2.0TSI發動機帶來,也算是對中國市場的回報了。147千瓦的高功率和280牛·米的高扭矩,全面超過了目前市面上主流的2.4升發動機,配在中高檔商務車和運動型轎車再合適不過了。 不過耐人尋味的是,國產A6L所搭載的2.0TSI發動機不知為何功率「縮水」了,僅為125千瓦,難道是在為「行政級排量」的2.4升車型讓路? ■ 上汽1.8T 最大功率:118千瓦 最大扭矩:215牛·米 裝備車型:榮威750、榮威550、名爵MG7、華泰勝達菲·躍 在上南合並之前,榮威和名爵雖然分別擁有自己的1.8T發動機,但其技術卻是同源,都是原MG Rover的研究成果,這一點從他們各自發動機的性能參數就可見一斑。隨著上南整合的深入,雙方的1.8T發動機也不再分彼此,臨港發動機工廠和南京動力總成工廠的產品,也將在上汽「五個統一」的總發展規劃下真正成為「一家人」。 上世紀90年代歐洲的發動機技術,如今在上汽的手中得以重新運用與改良,並為中國消費者提供了相對便宜的「T車」。除了供應榮威和名爵兩個品牌的車型之外,上汽的1.8T發動機也向其他廠商銷售,自主品牌SUV生產企業華泰汽車就是首批受益者。 ■ 華晨1.8T 最大功率:125千瓦 最大扭矩:235牛·米 裝備車型:尊馳、駿捷、酷寶 攜手德國FEV公司共同開發出的1.8T發動機,令華晨成為最早推出「T車」的自主車企。因為技術較新,所以從性能參數上看,華晨的這顆「中國芯」要比大眾和上汽的1.8T發動機都要強勁。 同一款渦論增壓發動機,配備在華晨旗下的公商務車、家用轎車和轎跑車上,可見它對於華晨產品規劃的重要性。在掌握汽車重要零部件核心技術之後,如何將它大規模推向市場,是每一個自主車企都要認真思考的問題。 ■ 沃爾沃2.5T 最大功率:147千瓦/162千瓦 最大扭矩:300牛·米/320牛·米 裝備車型:S40、S80、XC90、C70 常見的發動機,汽缸排列有以下幾種:直列4缸(L4)、直列6缸(L6,寶馬特有)、V型6缸(V6)、V型8缸(V8)、V型10缸(V10)、V型12缸(V12)和大眾特有的W型12缸(W12)。發動機的汽缸數一般都為偶數,而沃爾沃的很多車型卻搭載了罕見的直列5缸(T5)發動機。 別出心裁的發動機設計帶給沃爾沃汽車出眾的動力性能,除了定位行政級用車的S80外,其他沃爾沃車型所搭載的T5發動機均經過高性能調校。這款2.5T發動機還裝備在海外版福特蒙迪歐的頂配車型上。 ■ 薩博2.0T 最大功率:129千瓦/154千瓦 最大扭矩:265牛·米/300牛·米 裝備車型:薩博9-3 製造飛機出身的薩博,是世界上第一個將渦輪增壓發動機運用在民用汽車上的廠商,可以被稱為民用「T車」的鼻祖。能夠讓薩博9-3如飛機一樣實現「貼地飛行」的正是薩博2.0T系列發動機。目前,在中國市場上的薩博9-3搭載了兩款不同的2.0T發動機,它們分別是Linear2.0T和Vector2.0TS,兩者除了裝備上的差異之外,最大的不同在於前者採用的是輕渦輪增壓發動機,後者則是採用了動力更加強勁的強渦輪增壓技術。
Ⅸ 渦輪增壓的原理是什麼
渦輪系統是增壓發動機中最常見的增壓系統之一。
如果在相同的單位時間里,能夠把更多的空氣及燃油的混合氣強制擠入汽缸(燃燒室)進行壓縮燃爆動作(小排氣量的引擎能「吸入」和大排氣量相同的空氣,提高容積效率),便能在相同的轉速下產生較自然進氣發動機更大的動力輸出。情形就像你拿一台電風扇向汽缸內吹,硬是把風往裡面灌,使裡面的空氣量增多,以得到較大的馬力,只是這個扇子不是用電動馬達,而是用引擎排出的廢氣來驅動。
一般而言,引擎在配合這樣的一個「強制進氣」的動作後,起碼都能提升30%-40% 的額外動力,如此驚人的效果就是渦輪增壓器令人愛不釋手的原因。況且,獲得完美的燃燒效率以及讓動力得以大幅提升,原本就是渦輪增壓系統所能提供給車輛最大的價值所在。
該系統包括渦輪增壓器、中冷器、進氣旁通閥、排氣旁通閥及配套的進排氣管道。
渦輪增壓器在汽車中的連接方式如圖:

一,發動機排出的廢氣,推動渦輪排氣端的渦輪葉輪(Turbine Wheel)②,並使之旋轉。由此便能帶動與之相連的另一側的壓氣機葉輪(Turbine Wheel) ③也同時轉動。
二,壓氣機葉輪把空氣從進風口強制吸進,並經葉片的旋轉壓縮後,再進入管徑越來越大的擴壓通道流出,這些經壓縮的空氣被注入汽缸內燃燒。
三,有的發動機設有中冷器,以此降低被壓縮空氣的溫度、提高密度,防止發動機產生爆震。
四,被壓縮(並被冷卻後)的空氣經進氣管進入汽缸,參與燃燒做功。
五,燃燒後的廢氣從排氣管排出,進入渦輪,再重復以上(一)的動作。
渦輪增壓器
渦輪增壓器本體是渦輪增壓系統中最重要的部件,也就是我們一般所說的「蝸牛」或「螺仔」。因渦輪的外形與蝸牛背上的殼或海產攤內的海螺十分近似而得名。
渦輪增壓器本體是提高容積效率的核心部件,其基本結構分為:進氣端、排氣端和中間的連接部分。
其中進氣端包括壓氣機殼體(Compressor Housing,包括壓氣機進風口(Compressor Inlet)、壓氣機出風口(Compressor Discharge)、壓氣機葉輪(Compressor Wheel)。
而排氣端包括渦輪殼體(Turbine Housing, 其中包括渦輪進風口(Turbine Inlet)、渦輪出風口(TurbineDischarge)、渦輪葉輪(Turbine Wheel)。
在兩個殼體間負責連接兩者的,還有一個軸承室(CenterHousing),安裝有負責連接並承托起壓氣機葉輪、渦輪葉輪,應付上萬轉速的渦輪軸(Shaft),以及與之對應的機油入口(Oil Inlet)、機油出口(OilOutlet)等(甚至包括水入口和出口)。
「高溫」是渦輪增壓器運作時面臨的最大考驗。渦輪運轉時,首先接觸的便是由引擎排出的高溫廢氣(第一熱源),其推動渦輪葉輪並帶動了另一側的壓氣機葉輪同步運轉。整個葉片輪軸的轉速動輒120000-160000rpm。所以渦輪軸高速轉動所產生的熱量非常驚人(第二熱源),再加上空氣經壓氣機葉輪壓縮後所提高的溫度(第三熱源),這三者成為渦輪增壓器最最嚴峻的高溫負擔。渦輪增壓器成為一個集高溫原件於一體的獨立工作系統。所以「散熱」對於渦輪增壓器非常重要。渦輪本體內部有專門的機油道(散熱及潤滑),有不少更同時設計有機油道以及水道,通過油冷及水冷雙重散熱,降低增壓器溫度。
渦輪軸
渦輪軸(Bearing)看起來只是簡單的一根金屬管,但實際上它是一個肩負120000-160000rpm 轉動及超高溫的精密零件。其精細的加工工差、精深的材料運用和處理正是所有渦輪廠最為核心的技術。傳統的渦輪軸使用波司軸承(Bushing Bearing)結構。它確實只是一根金屬管,其完全倚仗高壓進入軸承室的機油實現承托散熱,因此才能高速地轉動。
而新近出現的滾珠軸承(Ball Bearing)逐漸成為渦輪軸發展的趨勢。顧名思義,滾珠軸承就是在渦輪軸上安裝滾珠,取代機油成為軸承。滾珠軸承有眾多好處:摩擦力更小,因此將有更好的渦輪響應(可減少渦輪遲滯),並對動力的極限榨取更有利;它對渦輪軸的轉動動態控制更穩定(傳統的是靠機油做軸承,行程漂浮);對機油壓力和品質的要求相對可以降低,間接提高了渦輪的使用壽命。但其缺點是耐用性不如傳統的波司軸承,大約7 萬-8 萬公里就到壽命極限,且不易維修、維修費昂貴。因此重視耐久性的渦輪製造廠( 如KKK) 就不會推出此型式渦輪。
渦輪葉輪
渦輪葉輪的葉片型式,可分為「水車式」 葉片(外形是直片設計,讓廢氣沖撞而產生迴旋力量,直接與回轉運動結合),及「風車式」葉片(外形為彎曲型葉片設計,除了利用沖撞的力量以外,還能有效利用氣流進入葉片與葉片之間,獲取廢氣膨脹能量)。渦輪葉輪的輪徑及葉片數會影響馬力線性,理論上來說,葉片數愈少,低速響應較差,但高速時的爆發力與持續力卻不是多葉片可比擬的。
渦輪葉輪的葉片大多以耐高熱的鋼鐵製造(有的使用陶瓷技術),但由於鐵本身的質量較大,於是又輕又強的鈦合金葉片因此產生。只是在量產車中,現在只有三菱LancerEVO Ⅸ RS 車型有搭載鈦合金葉片渦輪(EVO 的鈦合金渦輪型號為TD05-HRA,一般的則為TD05-HR 請讀者明鑒)。而改裝品中,也只有Garrett 出品的賽車專用渦輪使用鈦合金,除此以外暫沒聽說。
壓氣機葉輪
葉片是渦輪的動力來源。但壓氣機葉輪及渦輪葉輪各有不同的功用,因此葉片外形當然也不一樣。壓氣機葉輪基本上是把如何將空氣有效率地推擠入壓縮信道視為首要任務,然後再加以決定其形狀。
一般原廠渦輪的壓氣機葉輪(Compressor Wheel) 都使用全葉片的設計,即葉片是整片從頂端到末端的設計。而為了增加吸入空氣的通路面積,提升高速回轉時的效率,目前已出現了許多在全葉片旁穿插安裝半塊葉片的葉輪(此種設計多出現在改裝品上)。
而壓氣機葉輪設計的另一個目的是讓壓縮空氣的流速均等化。傳統的葉輪為「放射型壓縮輪」,其兩葉片之間的氣體流速變化很快:位於葉輪運轉方向前方的空氣,被葉片擠壓,故流速很快。但葉片後方的空氣則因為吸入阻力及回壓力等因素,流速較慢。當節氣門半開時,壓氣機葉輪轉速下降,進入壓縮輪的空氣速度就會降低。而之前已被壓縮的空氣量如果此時相對過多,便會出現「真空」的狀態,無法輸送空氣(壓氣機葉輪轉速無法產生大於進氣管中氣壓的壓力),相對壓力也就無法產生了(壓力回饋),這也就是所謂的「氣體剝離」 (Compressor Surge) 現象。
所謂的Surge 效應,就好比我們用手去攪動水桶里的水,當手攪動的速度愈快,水桶里的水就會愈來愈向水桶邊緣擴散,接著水桶里的水位也就會愈來愈低,到最後水桶里的水則變成只能在水桶周圍旋轉,而無法落下。這樣的現象也會發生在空氣流體力學上。大家可以試想:壓氣機進風口就好比是一個水桶,周圍空氣就像是水,至於渦輪葉片就好比是攪動的手,當渦輪葉片轉速一旦提升,進氣口內的氣流就會逐漸向周圍擴散,轉速提升愈高,氣流就愈向周圍靠近,導致渦輪葉片中央位置會愈來愈吸不到空氣,到最後甚至會呈現真空的狀態,使得空氣只能從葉片周圍進入,進氣效率當然也就會跟著下降,這樣的現象就是所謂的Surge 效應。而迎風角度大的葉片,進氣效率雖較好,但卻容易在高轉速時發生Surge 效應,而角度較小的葉片則反之。
為了防止「氣體剝離」現象,把葉片角度設計成向運轉方向縮小(與渦輪軸線方向更接近),以維持流速均一化的「反向」壓縮輪漸漸成為改裝品的主流,而這也就是改裝界所謂的「斜流」葉片。「斜流」葉片通常都在原有的主葉片下,多加半個葉片(一般其角度更接近渦輪軸線方向,即更豎直)。若從進氣入口正視壓氣機葉輪,可看到兩個葉片重疊,就代表這是「斜流」 葉輪。而Hybrid Turbine 的壓氣機葉輪通常亦會使用「斜流」葉片( 後方並加以切平) 搭配漏斗式的加大吸氣口來增加出風量。此外,還有壓氣機進風口處加設循環排氣孔,讓流失的壓縮空氣2次循環來減少surge效應的新設計(此處不贅述,HKS T04Z 便有此設計)。
內置式旁通閥
內置式排氣旁通閥(Internal Wastegate,俗稱Actuator),是目前渦輪系統中最常見的泄壓裝置,一般又被稱為連動式排氣泄壓閥。「Actuator」直接配置在渦輪上,利用一支連桿來控制渦輪排氣中的閥門,一旦渦輪壓縮空氣端的增壓值達到限定的程度,進氣壓力便會推「Actuator」的連桿,使渦輪排氣側內的旁通閥門開啟,部分廢氣不經渦輪葉輪(Turbine Wheel)直接排到排氣管。這樣減少「吹動」渦輪葉輪的廢氣流量,渦輪葉輪轉速降低,同時帶動壓氣機葉輪轉速降低。因此「Actuator」既是限制渦輪最高轉速的裝置,也是使渦輪進氣端增壓壓力維持一個穩定值(不會長時間過高)的裝置。
外置式旁通閥
外置式排氣旁通閥(External Wastegate,俗稱Wastegate)也被稱為排氣泄壓閥,功能與「Actuator」大致相同,但結構與安裝位置有別。結構上「Wastegate」省去了連桿和在渦輪內的排氣閥門。而位置上「Wastegate」以獨立方式安裝在渦輪與排氣管頭段之間,而無須像「Actuator」那樣依附於渦輪增壓器本體上。一旦渦輪增壓值達到設定上限,「Wastegate」排出( 可直接排向大氣或導回排氣管內) 多餘的廢氣,減少「吹動」渦輪葉輪的廢氣流量,進而使渦輪保持穩定的增壓值。「Wastegate」比「Actuator」有更大的增壓容量(可配用大的彈簧)且反應靈敏,所以更適合用在大馬力或高增壓渦輪發動機上,尤其是使用差異過大的Hybird 渦輪,更是必備用品!
中冷器
中冷器(中央冷卻器,Intercooler)位於壓氣機出風口與節氣門之間的「散熱排」。其構造有點像水箱,就是運用橫向的眾多小扁鋁管分割壓縮空氣,然後利用外界的冷風吹過與細管相連的散熱鰭片,達到冷卻壓縮空氣的目的,使進氣溫度較為接近常溫。
引擎最不喜歡高溫的氣體,因為高溫空氣會使馬力下降。特別是四季炎熱的亞熱帶地區。但由於渦輪增壓器會把吸進引擎的氣體進行強制壓縮,從而使空氣密度提高,但與此同時,空氣的溫度也會急劇上升。溫度上升又反過來造成被壓縮空氣的氧含量下降。此外這股熱氣未經冷卻即進入高溫的汽缸,將導致燃油的不規則預燃(爆震),使引擎溫升進一步加劇,增加了熔毀活塞的可能。
為了提升空氣密度,同時兼顧空氣中的含氧量,我們需要在壓縮空氣後(壓縮程度較大)降低進氣的溫度。中冷器因此而產生。中冷器的面積及厚度越大,其散熱能力越強。因為面積和厚度大,其內的小扁管數量、長度和散熱葉片等皆隨之增加,中冷器內的高溫壓縮空氣及中冷器外的大氣就有更多的接觸面積及接觸時間,熱交換(散熱)的面積和時間更充分,降溫效果更好。雖然大容量中冷器有更好的冷卻效能,但其加長了散熱路徑和增大了進氣容度,會帶來相對的壓力損失,TurboLag 容易變大。
進氣旁通閥
進氣旁通閥(ReliefValve)一般又稱為「進氣泄壓閥」。它安裝在靠近節氣門的進氣管上,它是大部分渦輪增壓發動機出廠時原配的泄壓裝置。
由於渦輪是利用廢氣排出的力量來驅動,當駕駛過程中收油門(如換擋、急剎車時),節氣門關閉。渦輪葉片(壓氣機葉輪)在慣性作用下仍舊持續轉動。此時因節氣門的截斷和葉片的繼續增壓所致,進氣管路中(在節氣門與渦輪之間)的空氣壓力會迅速提高。為了保護增壓系統,當壓力達到某一限定值後,進氣旁通閥打開,把過剩的空氣(壓力)導回至濾清器與渦輪之間,實現降壓保護的功能。
Blow-Off Valve(BOV)即俗稱的「放氣哇佬」,同樣屬於進氣旁通閥。只是它一般被用作取代Relief Valve的改裝部件。其功能基本上和Relief Valve 相同,唯一的差異僅在於Blow-off Valve的閥門並不會像Relief Valve那樣容易受到進氣壓力的影響而開啟(導致進氣壓力下降)。而且在節氣門關閉後,Blow-off Valve 是將剩餘壓力直接向大氣釋放,並非再導於渦輪與濾清器之間再度增壓。因此BlowoffValve 除了同樣具有保護渦輪系統的效果外,在泄壓反應上也比起原廠配置的Relief Valve 更為優異。但對於小排量或小增壓的渦輪發動機來說,Blow-off Valve對再加油的動力響應會變差。另外Blow-off Valve 泄壓時會產生更大的泄氣聲,令人聽得更為興奮,也成為渦輪增壓車最為特殊的音效。
Ⅹ 渦輪增壓和機械增壓有什麼不同
渦輪增壓系統原理解構 渦輪系統是增壓發動機中最常見的增壓系統之一。 如果在相同的單位時間里,能夠把更多的空氣及燃油的混合氣強制擠入汽缸(燃燒室)進行壓縮燃爆動作(小排氣量的引擎能「吸入」和大排氣量相同的空氣,提高容積效率),便能在相同的轉速下產生較自然進氣發動機更大的動力輸出。渦輪增壓利用廢氣驅動,基本沒有額外的能量損耗(對發動機沒有額外的負擔),便能輕易地創造出大馬力,是非常聰明的設計。情形就像你拿一台電風扇向汽缸內吹,硬是把風往裡面灌,使裡面的空氣量增多,以得到較大的馬力,只是這個扇子不是用電動馬達,而是用引擎排出的廢氣來驅動。 一般而言,引擎在配合這樣的一個「強制進氣」的動作後,起碼都能提升30%-40% 的額外動力,如此驚人的效果就是渦輪增壓器令人愛不釋手的原因。況且,獲得完美的燃燒效率以及讓動力得以大幅提升,原本就是渦輪增壓系統所能提供給車輛最大的價值所在。 該系統包括渦輪增壓器、中冷器、進氣旁通閥、排氣旁通閥及配套的進排氣管道。 渦輪增壓系統如何工作? 我們希望用以下簡單的步驟讓你明白渦輪增壓的工作順序,從而便能清楚了解渦輪增壓系統的工作原理。 一,發動機排出的廢氣,推動渦輪排氣端的渦輪葉輪(Turbine Wheel)②,並使之旋轉。由此便能帶動與之相連的另一側的壓氣機葉輪(Turbine Wheel) ③也同時轉動。 二,壓氣機葉輪把空氣從進風口強制吸進,並經葉片的旋轉壓縮後,再進入管徑越來越小的壓縮通道作二次壓縮,這些經壓縮的空氣被注入汽缸內燃燒。 三,有的發動機設有中冷器,以此降低被壓縮空氣的溫度、提高密度,防止發動機產生爆震。 四,被壓縮(並被冷卻後)的空氣經進氣管進入汽缸,參與燃燒做功。 五,燃燒後的廢氣從排氣管排出,進入渦輪,再重復以上(一)的動作。 渦輪增壓器 渦輪增壓器本體是渦輪增壓系統中最重要的部件,也就是我們一般所說的「蝸牛」或「螺仔」。因渦輪的外形與蝸牛背上的殼或海產攤內的海螺十分近似而得名。 渦輪增壓器本體是提高容積效率的核心部件,其基本結構分為:進氣端、排氣端和中間的連接部分。 其中進氣端包括壓氣機殼體(Compressor Housing,包括壓氣機進風口(Compressor Inlet)、壓氣機出風口(Compressor Discharge)、壓氣機葉輪(Compressor Wheel)。 而排氣端包括渦輪殼體(Turbine Housing, 其中包括渦輪進風口(Turbine Inlet)、渦輪出風口(TurbineDischarge)、渦輪葉輪(Turbine Wheel)。 在兩個殼體間負責連接兩者的,還有一個軸承室(CenterHousing),安裝有負責連接並承托起壓氣機葉輪、渦輪葉輪,應付上萬轉速的渦輪軸(Shaft),以及與之對應的機油入口(Oil Inlet)、機油出口(OilOutlet)等(甚至包括水入口和出口)。 「高溫」是渦輪增壓器運作時面臨的最大考驗。渦輪運轉時,首先接觸的便是由引擎排出的高溫廢氣(第一熱源),其推動渦輪葉輪並帶動了另一側的壓氣機葉輪同步運轉。整個葉片輪軸的轉速動輒120000-160000rpm。所以渦輪軸高速轉動所產生的熱量非常驚人(第二熱源),再加上空氣經壓氣機葉輪壓縮後所提高的溫度(第三熱源),這三者成為渦輪增壓器最最嚴峻的高溫負擔。渦輪增壓器成為一個集高溫原件於一體的獨立工作系統。所以「散熱」對於渦輪增壓器非常重要。渦輪本體內部有專門的機油道(散熱及潤滑),有不少更同時設計有機油道以及水道,通過油冷及水冷雙重散熱,降低增壓器溫度。 渦輪軸 渦輪軸(Bearing)看起來只是簡單的一根金屬管,但實際上它是一個肩負120000-160000rpm 轉動及超高溫的精密零件。其精細的加工工差、精深的材料運用和處理正是所有渦輪廠最為核心的技術。傳統的渦輪軸使用波司軸承(Bushing Bearing)結構。它確實只是一根金屬管,其完全倚仗高壓進入軸承室的機油實現承托散熱,因此才能高速地轉動。 而新近出現的滾珠軸承(Ball Bearing)逐漸成為渦輪軸發展的趨勢。顧名思義,滾珠軸承就是在渦輪軸上安裝滾珠,取代機油成為軸承。滾珠軸承有眾多好處:摩擦力更小,因此將有更好的渦輪響應(可減少渦輪遲滯),並對動力的極限榨取更有利;它對渦輪軸的轉動動態控制更穩定(傳統的是靠機油做軸承,行程漂浮);對機油壓力和品質的要求相對可以降低,間接提高了渦輪的使用壽命。但其缺點是耐用性不如傳統的波司軸承,大約7 萬-8 萬公里就到壽命極限,且不易維修、維修費昂貴。因此重視耐久性的渦輪製造廠( 如KKK) 就不會推出此型式渦輪。 渦輪葉輪 渦輪葉輪的葉片型式,可分為「水車式」 葉片(外形是直片設計,讓廢氣沖撞而產生迴旋力量,直接與回轉運動結合),及「風車式」葉片(外形為彎曲型葉片設計,除了利用沖撞的力量以外,還能有效利用氣流進入葉片與葉片之間,獲取廢氣膨脹能量)。渦輪葉輪的輪徑及葉片數會影響馬力線性,理論上來說,葉片數愈少,低速響應較差,但高速時的爆發力與持續力卻不是多葉片可比擬的。 渦輪葉輪的葉片大多以耐高熱的鋼鐵製造(有的使用陶瓷技術),但由於鐵本身的質量較大,於是又輕又強的鈦合金葉片因此產生。只是在量產車中,現在只有三菱LancerEVO Ⅸ RS 車型有搭載鈦合金葉片渦輪(EVO 的鈦合金渦輪型號為TD05-HRA,一般的則為TD05-HR 請讀者明鑒)。而改裝品中,也只有Garrett 出品的賽車專用渦輪使用鈦合金,除此以外暫沒聽說。 壓氣機葉輪 葉片是渦輪的動力來源。但壓氣機葉輪及渦輪葉輪各有不同的功用,因此葉片外形當然也不一樣。壓氣機葉輪基本上是把如何將空氣有效率地推擠入壓縮信道視為首要任務,然後再加以決定其形狀。 一般原廠渦輪的壓氣機葉輪(Compressor Wheel) 都使用全葉片的設計,即葉片是整片從頂端到末端的設計。而為了增加吸入空氣的通路面積,提升高速回轉時的效率,目前已出現了許多在全葉片旁穿插安裝半塊葉片的葉輪(此種設計多出現在改裝品上)。 而壓氣機葉輪設計的另一個目的是讓壓縮空氣的流速均等化。傳統的葉輪為「放射型壓縮輪」,其兩葉片之間的氣體流速變化很快:位於葉輪運轉方向前方的空氣,被葉片擠壓,故流速很快。但葉片後方的空氣則因為吸入阻力及回壓力等因素,流速較慢。當節氣門半開時,壓氣機葉輪轉速下降,進入壓縮輪的空氣速度就會降低。而之前已被壓縮的空氣量如果此時相對過多,便會出現「真空」的狀態,無法輸送空氣(壓氣機葉輪轉速無法產生大於進氣管中氣壓的壓力),相對壓力也就無法產生了(壓力回饋),這也就是所謂的「氣體剝離」 (Compressor Surge) 現象。 所謂的Surge 效應,就好比我們用手去攪動水桶里的水,當手攪動的速度愈快,水桶里的水就會愈來愈向水桶邊緣擴散,接著水桶里的水位也就會愈來愈低,到最後水桶里的水則變成只能在水桶周圍旋轉,而無法落下。這樣的現象也會發生在空氣流體力學上。大家可以試想:壓氣機進風口就好比是一個水桶,周圍空氣就像是水,至於渦輪葉片就好比是攪動的手,當渦輪葉片轉速一旦提升,進氣口內的氣流就會逐漸向周圍擴散,轉速提升愈高,氣流就愈向周圍靠近,導致渦輪葉片中央位置會愈來愈吸不到空氣,到最後甚至會呈現真空的狀態,使得空氣只能從葉片周圍進入,進氣效率當然也就會跟著下降,這樣的現象就是所謂的Surge 效應。而迎風角度大的葉片,進氣效率雖較好,但卻容易在高轉速時發生Surge 效應,而角度較小的葉片則反之。 為了防止「氣體剝離」現象,把葉片角度設計成向運轉方向縮小(與渦輪軸線方向更接近),以維持流速均一化的「反向」壓縮輪漸漸成為改裝品的主流,而這也就是改裝界所謂的「斜流」葉片。「斜流」葉片通常都在原有的主葉片下,多加半個葉片(一般其角度更接近渦輪軸線方向,即更豎直)。若從進氣入口正視壓氣機葉輪,可看到兩個葉片重疊,就代表這是「斜流」 葉輪。而Hybrid Turbine 的壓氣機葉輪通常亦會使用「斜流」葉片( 後方並加以切平) 搭配漏斗式的加大吸氣口來增加出風量。此外,還有壓氣機進風口處加設循環排氣孔,讓流失的壓縮空氣2次循環來減少surge效應的新設計(此處不贅述,HKS T04Z 便有此設計)。 內置式排氣旁通閥 內置式排氣旁通閥(Internal Wastegate,俗稱Actuator),是目前渦輪系統中最常見的泄壓裝置,一般又被稱為連動式排氣泄壓閥。「Actuator」直接配置在渦輪上,利用一支連桿來控制渦輪排氣中的閥門,一旦渦輪壓縮空氣端的增壓值達到限定的程度,進氣壓力便會推「Actuator」的連桿,使渦輪排氣側內的旁通閥門開啟,部分廢氣不經渦輪葉輪(Turbine Wheel)直接排到排氣管。這樣減少「吹動」渦輪葉輪的廢氣流量,渦輪葉輪轉速降低,同時帶動壓氣機葉輪轉速降低。因此「Actuator」既是限制渦輪最高轉速的裝置,也是使渦輪進氣端增壓壓力維持一個穩定值(不會長時間過高)的裝置。 外置式排氣旁通閥 外置式排氣旁通閥(External Wastegate,俗稱Wastegate)也被稱為排氣泄壓閥,功能與「Actuator」大致相同,但結構與安裝位置有別。結構上「Wastegate」省去了連桿和在渦輪內的排氣閥門。而位置上「Wastegate」以獨立方式安裝在渦輪與排氣管頭段之間,而無須像「Actuator」那樣依附於渦輪增壓器本體上。一旦渦輪增壓值達到設定上限,「Wastegate」排出( 可直接排向大氣或導回排氣管內) 多餘的廢氣,減少「吹動」渦輪葉輪的廢氣流量,進而使渦輪保持穩定的增壓值。「Wastegate」比「Actuator」有更大的增壓容量(可配用大的彈簧)且反應靈敏,所以更適合用在大馬力或高增壓渦輪發動機上,尤其是使用差異過大的Hybird 渦輪,更是必備用品! 中冷器 中冷器(中央冷卻器,Intercooler)位於壓氣機出風口與節氣門之間的「散熱排」。其構造有點像水箱,就是運用橫向的眾多小扁鋁管分割壓縮空氣,然後利用外界的冷風吹過與細管相連的散熱鰭片,達到冷卻壓縮空氣的目的,使進氣溫度較為接近常溫。 引擎最不喜歡高溫的氣體,因為高溫空氣會使馬力下降。特別是四季炎熱的亞熱帶地區。但由於渦輪增壓器會把吸進引擎的氣體進行強制壓縮,從而使空氣密度提高,但與此同時,空氣的溫度也會急劇上升。溫度上升又反過來造成被壓縮空氣的氧含量下降。此外這股熱氣未經冷卻即進入高溫的汽缸,將導致燃油的不規則預燃(爆震),使引擎溫升進一步加劇,增加了熔毀活塞的可能。 為了提升空氣密度,同時兼顧空氣中的含氧量,我們需要在壓縮空氣後(壓縮程度較大)降低進氣的溫度。中冷器因此而產生。中冷器的面積及厚度越大,其散熱能力越強。因為面積和厚度大,其內的小扁管數量、長度和散熱葉片等皆隨之增加,中冷器內的高溫壓縮空氣及中冷器外的大氣就有更多的接觸面積及接觸時間,熱交換(散熱)的面積和時間更充分,降溫效果更好。雖然大容量中冷器有更好的冷卻效能,但其加長了散熱路徑和增大了進氣容度,會帶來相對的壓力損失,TurboLag 容易變大。 進氣旁通閥 進氣旁通閥(ReliefValve)一般又稱為「進氣泄壓閥」。它安裝在靠近節氣門的進氣管上,它是大部分渦輪增壓發動機出廠時原配的泄壓裝置。 由於渦輪是利用廢氣排出的力量來驅動,當駕駛過程中收油門(如換擋、急剎車時),節氣門關閉。渦輪葉片(壓氣機葉輪)在慣性作用下仍舊持續轉動。此時因節氣門的截斷和葉片的繼續增壓所致,進氣管路中(在節氣門與渦輪之間)的空氣壓力會迅速提高。為了保護增壓系統,當壓力達到某一限定值後,進氣旁通閥打開,把過剩的空氣(壓力)導回至濾清器與渦輪之間,實現降壓保護的功能。 Blow-Off Valve(BOV)即俗稱的「放氣哇佬」,同樣屬於進氣旁通閥。只是它一般被用作取代Relief Valve的改裝部件。其功能基本上和Relief Valve 相同,唯一的差異僅在於Blow-off Valve的閥門並不會像Relief Valve那樣容易受到進氣壓力的影響而開啟(導致進氣壓力下降)。而且在節氣門關閉後,Blow-off Valve 是將剩餘壓力直接向大氣釋放,並非再導於渦輪與濾清器之間再度增壓。因此BlowoffValve 除了同樣具有保護渦輪系統的效果外,在泄壓反應上也比起原廠配置的Relief Valve 更為優異。但對於小排量或小增壓的渦輪發動機來說,Blow-off Valve對再加油的動力響應會變差。另外Blow-off Valve 泄壓時會產生更大的泄氣聲,令人聽得更為興奮,也成為渦輪增壓車最為特殊的音效。機械增壓,就是利用發動機的動力來帶動一個羅茲壓氣機,通過發動機本身的動力來壓縮空氣。它跟空調壓縮機很相似。
它的工作原理與發動機機油泵、水泵有些類似,也是與發動機動力相連,只不過壓縮的是空氣而已。由於它是由發動機來帶動的,所以只要發動機在運轉,它就可以壓縮空氣進行工作。
而廢氣渦輪增壓系統是靠排出的廢氣的動力來推動增壓器的扇葉,從而使增壓器進行工作的。這個增壓器的轉速通常能接近10萬轉/分鍾。所以用廢氣流推動扇葉由0增加到10萬轉/分鍾是需要一個相對較長的響應過程的。這也就是渦輪增壓系統的「滯後性」。而機械增壓器是靠發動機通過皮帶來帶動增壓器的,故不存在這個問題。(當然,賓士S600上的雙渦輪增壓系統上就有一個質量較小的輕便小渦輪,這個小渦輪可以在發動機低速運轉時就開始壓縮空氣)
不過出於經濟性考慮,機械增壓系統的電磁離合器在怠速工況時是斷開的,也就是說怠速時增壓器不工作,但是只要踩下油門,電磁離合器就可以迅速連接發動機動力。所以機械增壓能夠給汽車帶來很好的低轉扭矩,讓起步時沖勁十足。雖然克服了渦輪增壓器遲滯的缺陷,但單機械增壓也並非完美,因為它要消耗發動力動力的。在低轉速時,由於轉速低損耗也就小,但如果處於高轉速工況,那麼這樣能量損耗是非常大的。不僅經濟性差,高轉動力性也要受到影響。這點就不如廢氣渦輪增壓系統好了。
針對自然進氣(NA)引擎在高轉速區域會出現進氣效率低落的問題,從最基本的關鍵點著手,也就是想辦法提升進氣歧管內的空氣壓力,以克服氣門干涉阻力,雖然進氣歧管、氣門、凸輪軸的尺寸不變,但由於進氣壓力增加的結果,讓每次氣門開啟時間內能擠入燃燒室的空氣增加了,因此噴油量也能相對增加,讓引擎的工作能量比增壓之前更為強大,這就是增壓(Charge)的基本原理。
現今運用在汽車的增壓系統有兩大主流
機械增壓(Super Charge)、渦輪增壓(Turbo Charge)
本文將機械增壓方式,並分析其優缺點。
機械增壓器(Super Charge)之構造
機械增壓器採用皮帶與引擎曲軸皮帶盤連接,利用引擎轉速來帶動機械增壓器內部葉片,以產生增壓空氣送入引擎進氣歧管內,整體結構相當簡單,工作溫度界於70℃-100℃,不同於渦輪增壓器靠引擎排放的廢氣驅動,必須接觸400℃-900℃的高溫廢氣,因此機械增壓系統對於冷卻系統、潤滑油脂的要求與NA自然進氣引擎相同,機件保養程序大同小異。
機械增壓器(Super Charge)之特性
由於機械增壓器採用皮帶驅動的特性,因此增壓器內部葉片轉速與引擎轉速是完全同步的,基礎特性為:
引擎rpm X(R1/R2)= 增壓器葉片之rpm
R1 引擎皮帶盤之半徑
R2 機械增壓器皮帶盤之半徑
由於各類引擎的皮帶盤尺寸差異不大,同時受限於引擎安裝空間,因此機械增壓器的工作轉速遠低於30,000rpm,與渦輪增壓器經常處於100,000rpm以上超高轉域的情形相去甚遠,同時機械增壓器轉速是完全連動於引擎轉速,兩者呈現平起平坐的現象,形成一組穩定之等差數線,而且增壓器與引擎之間會互相影響,當一方運轉受阻的時候,必定會藉由皮帶傳輸而影響另一方的運作,這就是機械增壓器的特性。
由於製造成本的限制,市售車輛的引擎最高轉速多半維持在7500rpm以下,理想的機械增壓器應該在1000rpm-7500rpm的引擎工作區域之內,產生一足夠且穩定之增壓值,讓引擎輸出提升20-40%,因此機械增壓器必須在低轉速就產生增壓效應,通常引擎一脫離怠速區域,在1000rpm-1300rpm即能帶動機械增壓器產生增壓效果,並延續至引擎最高轉速,因此整體增壓曲線是呈現一緩步上升之平滑曲線,經由供油程序與泄壓閥的調整,即可達成「高原型」引擎輸出功率曲線的目標。
不過看似完美無缺的機械增壓系統,卻有一個小問題存在,由於機械增壓器的動力來源完全依靠引擎帶動,而引擎的負擔越輕,轉速提升就越快,這就是為什麼比賽用房車都事先拆除冷氣壓縮機的原因,若是方程式(formula)賽車,甚至連激活馬達、機油幫浦都改成外部連接,以減少對引擎造成的負擔,因此增壓器本身的運轉阻力必須越小越好,才不會拖累引擎的工作效率。
然而增壓器產生的能量(增壓值)與阻力成正比關系,如果一味追求增壓值,雖然引擎輸出的能量大增,但是相對的增壓器內部葉片受風阻力也會升高,當阻力達到某一界限時,增壓器本身的阻力會讓引擎承受極大的負擔,嚴重影響引擎轉速的提升,因此設計師必須在增壓值與引擎負擔之間取得妥協,以避免高增壓系統帶來的負面效應。
目前歐洲生產的機械增壓系統多半採取0.3-0.5kg/c㎡的低增壓,著重在於低轉速扭力輸出與中高轉速「高原型」馬力輸出,而台灣「特嘉」研發的新式低阻抗增壓器可以產生0.6-0.9kg/c㎡的中度增壓值,動力提升的幅度更為顯著,雖然機械增壓系統在現階段仍然無法突破1.0kg/c㎡的高增壓范圍,而渦輪增壓早已突破2.0kg/c㎡的超增壓境界,單就效率而言,渦輪增壓系統可以用「倍數」來提升引擎輸出,但是兩者在結構上無法相提並論。
高增壓渦輪增壓系統必須讓引擎承受由負壓轉變為正壓的劇烈變化與高壓,因此引擎內部機件的材質與加工精密度要求很高,對於冷卻、潤滑系統的要求也遠較一般引擎來得高,保養間隔短、手續繁雜、工作壽命短..等等都是高增壓值渦輪引擎的缺點。
在引擎機件維持原有形式,不用額外製造高單價精密機件的情形下,機械增壓系統可以讓引擎動力輸出增進20-40%,又不至於造成維修體系的負擔,因此各大車廠在近年都有開發機械增壓引擎的計劃,例如:BENZ、Jaugar、Aston Martin..等等歐洲高級車廠都採用機械增壓系統來延長現有引擎的生產壽命,並達成環保、省油、高效率的目標,以大幅節省新引擎的開發費用。