1. 離心式的機械增壓與VT的雙螺桿機械增壓,哪個增壓效果更好
這么說吧,離心式的機械增壓就好比將空氣甩進去,而雙螺桿機械增壓是將空氣進行一個壓縮然後打進去,效果肯定是雙螺桿機械增壓強了
2. 汽車的增壓技術你了解多少,你知道有哪些增壓方式嗎
增壓技術在發動機小型化和節能減排的進程中發揮著巨大的作用。為了滿足由於發動機小型化帶來的轉矩和功率不足等問題,成熟的增壓技術逐步成為各個整車廠的技術之路。對於發動機增壓技術,現在常見的主要是廢氣渦輪增壓和機械增壓技術,也有雙增壓、氣波增壓等技術的應用,同時增壓技術正在不斷進步、創新。
1.廢氣渦輪增壓
廢氣渦輪增壓技術是利用廢氣的能量驅動渦輪增壓器的渦輪,帶動在進氣端的壓葉輪壓縮進氣,可以獲得較高的進氣歧管壓力,這樣發動機在進氣門開啟期間,可以獲得更高密度和更大流量的新鮮空氣,以提高發動機輸出功率和轉矩。同時,發動機都會在增壓器壓端出口後管道加裝一個中冷器,用來降低被壓縮空氣溫度,以進一步提高空氣密度,同時改善發動機燃燒,降低排放和油耗。
廢氣渦輪增壓器能夠使發動機比較容易獲得30%甚至更高的功率提升,同時使發動機最高轉矩點的轉速降低到2000 r/min以下,甚至可能達到1500 r/min。這樣就使小排量的增壓發動機輕易達到更大排量發動機的性能,滿足整車使用要求。
高原地區空氣稀薄,大氣壓偏低,自然吸氣發動機因此而進氣量減少,導致動力下降。增壓器的使用可以補償發動機高原功率損失。
由於增壓器提升了發動機的低速轉矩,使得整車在低速時有較高的儲備轉矩,這樣能獲得較好的加速性能,從而使用戶體驗到良好的整車操縱性能。
相比機械增壓消耗的是發動機的輸出功率,而廢氣渦輪增壓則合理利用了發動機廢氣能量,即使會由於排氣端背壓略高,導致部分復合泵氣損失略為增加,但也比機械增壓綜合油耗降低10%以上。
2.機械增壓
機械增壓是通過皮帶由曲軸帶輪驅動進行空氣壓縮,以獲得更高密度的氣體,進一步獲得更高的功率。機械增壓一般和發動機轉速有一個固定的傳動比,帶來最大的一個好處就是在任何工況下都能提供即時的增壓響應,完全不依賴於排氣溫度和壓力,在任何情況下都沒有任何增壓延遲,這將使得機械增壓發動機具有對應油門的極佳的瞬態響應和車輛的極佳的駕駛性能。
機械增壓共分為3類
離心式機械增壓器
離心式機械增壓(Centrifugal Superchargers):這種機械增壓與渦輪增壓很像,只不過它不是用發動機的廢氣驅動,而是用發動機的皮帶帶動。它和渦輪增壓增壓原理相同,吸入空氣靠離心力把空氣加壓,以達到壓縮空氣的目的。
魯茲式機械增壓系統
魯茲式機械增壓(Roots Superchargers):你經常能在60到70年代的肌肉車上看到這東西,它從發動機蓋上的突非常明顯,正如圖中這輛野馬跑車一樣。這種機械增壓將空氣吸入增壓器內部,有兩個螺旋狀葉片將空氣壓縮,之後送到進氣歧管里。這種機械增壓能提供強大的扭矩輸出。它在加速比賽和街道競賽中十分流行。
螺旋式增壓器(Screw Superchargers):這個形式的增壓器是基本型的派生出來的,而且也長得很像,但它們的吸氣壓縮方式卻截然不同。當空氣被吸入增壓器時,被螺旋狀葉片強壓入進氣歧管內。這種形式的增壓器對於提升各個轉速的馬力都很有效
相對於渦輪增壓技術,機械增壓完全解決了油門響應滯後,渦輪遲滯和動力輸出突然現象,達到瞬時油門響應,動力隨轉速線性輸出,增加駕駛性能能效果。此外,在低速高扭、瞬間加速,機械增壓技術都優於渦輪增壓技術。機械增壓技術不需跟發動機的潤滑系統連接,不需要冷卻,免維護,工作可靠,而且壽命長。在這里機械增壓是有些優勢勝於渦輪增壓,但它們各有所長,機械增壓比渦輪增壓也有不足之處。加速效果不是很明顯,與自然吸氣引擎差別不大,會損失發動機部分動能,機械增壓靠皮帶帶動,歸根到底驅動力還是引擎,高轉速時會產生大量的摩擦,影響到轉速的提高,噪音大。
3.雙增壓技術
復合增壓又叫做雙增壓,它其實並不復雜,就是將渦輪增壓和機械增壓結合在同一台發動上面,讓它們發揮各自的優勢(低轉速機械增壓出力,高轉速渦輪增壓出力),從而使發動機性能得到提升。
雙增壓系統發動機很好地解決了機械增壓系統燃油經濟性較差和渦輪增壓系統在低轉速時容易產生「渦輪遲滯」現象的問題,但是,由於雙增壓系統結構復雜,不易與發動機匹配,對於發動機零部件的製造要求也較高,因此,目前只在個別車型上實現了應用。
4.氣波增壓
氣波增壓器是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%。
由於氣波增壓器具有結構簡單、製造方便、不需要昂貴的耐熱合金材料,而且它的工作適應性能好,適用於中小型柴油機上,特別是車用柴油機,使汽車具有較好的爬坡能力和加速性能,以及很大的最高速度。
氣波增壓器是利用不穩定流動現象來工作的,它本身就是一個雜訊源,座椅雜訊大,由於需要靠曲軸來驅動,它在內燃機上的安裝位置受到限制,重量和體積都比較大,所以適用於車用及工程機械用內燃機的增壓。
3. 機械增壓的工作原理
機械增壓的工作原理:機械增壓是通過高容隙之間齒輪或轉子的嚙合來帶動空氣流動的一種壓縮機。經過機械增壓器的壓縮後發動機進氣溫度會升高很多,需要使用一個叫中冷器的東東來使用空氣冷卻下來,這一點與渦輪增壓器是一樣的,都需要中冷器來降低進氣溫度。
機械增壓的動力直接來自於曲軸旋轉,像安裝發電機等其他附件一樣,它是用皮帶直接與曲軸皮帶輪相連,靠皮帶帶動旋轉的。一個大輪帶動小輪旋轉,所以在低轉速下便可獲得增壓,一般超過1000轉便會有增壓效果,並延續至引擎最高轉速。
增壓的動力輸出也與曲軸轉速成一定的比例,隨轉速的提高而增強,整體增壓曲線是呈現一緩步上升的平滑曲線,沒有遲滯,也很線性。

(3)離心式機械增壓器消耗多少功率擴展閱讀
一、機械增壓器有三種型式
1、離心式機械增壓:這種機械增壓與渦輪增壓很像,只不過它不是用發動機的廢氣驅動,而是用發動機的皮帶帶動。它和渦輪增壓增壓原理相同,吸入空氣靠離心力把空氣加壓,以達到壓縮空氣的目的。
2、基本式機械增壓:這種機械增壓將空氣吸入增壓器內部,有兩個螺旋狀葉片將空氣壓縮,之後送到進氣歧管里。這種機械增壓能提供強大的扭矩輸出。
3、螺旋式增壓:螺旋式增壓的增壓器是基本型的派生出來的,而且也長得很像,但它們的吸氣壓縮方式卻截然不同。當空氣被吸入增壓器時,被螺旋狀葉片強壓入進氣歧管內。
二、機械增壓的缺點
依靠發動機曲軸帶動的機械增壓器,增加發動機負擔(發動機負擔越輕,轉速提升越快),將損耗一定量發動機的動力,高轉速損耗明顯,燃油經濟性降低。目前,普通轎車多採用單機械增壓,而一些超跑為了獲取更大動力,還搭載裝配兩台增壓器的雙增壓發動機。
4. 機械增壓和渦輪增壓哪個好,機械增壓和渦輪增壓有什麼區別
機械增壓和渦輪增壓哪個好?
機械增壓
皮帶由曲軸皮帶輪驅動進行空氣體壓縮,以獲得更高密度的氣體,進而獲得更高的功率。增壓一般與發動機轉速有固定的傳動比,這帶來的最大好處是在任何工況下都能提供即時的增壓響應,完全不受排氣溫度和壓力的影響,在任何情況下都沒有任何增壓延遲。這將使增壓發動機擁有與油門相對應的出色瞬態響應,以及車輛出色的駕駛性能。
優點:與渦輪增壓相比,結構簡單。只要發動機在運轉,機械增壓自然就會發生。發動機轉速越高,壓力越大。沒有渦輪增壓帶來的那種遲滯感,加速感相當線性,和自然吸氣發動機差別不大。
缺點:增壓器是帶傳動的,驅動力還是發動機,會消耗發動機的動力,所以節油性能不如渦輪增壓。另外受發動機轉速的限制,增壓器在高轉速下會成為發動機的負載,導致增壓不足。
用渦輪給增壓
利用廢氣的能量驅動渦輪增壓器的渦輪,驅動進氣端的葉輪壓縮進氣,可以獲得更高的進氣歧管壓力和更大的新鮮空氣體流量,從而提高發動機的輸出功率和扭矩。同時,發動機會在增壓器壓力端出口後的管路中安裝中冷器,降低壓縮空氣體的溫度,從而進一步增加空氣體的密度,改善發動機的燃燒,降低排放和油耗。
優點:增壓力強,小排量能擠出超強動力,更省油。比如本田曾經用渦輪增壓技術,從排量只有1.5L的發動機里擠出1500超馬力。
缺點:結構復雜,故障率會比機械增壓高。另外渦輪增壓的動力輸出響應會滯後,乘坐舒適性有待提高。
增壓和渦輪增壓有什麼區別?
渦輪增壓和增壓器最大的區別在於空氣體壓縮機的驅動方式。渦輪增壓器由廢氣驅動,增壓器由發動機曲軸產生的扭矩驅動。但兩種系統的設計初衷基本一致,即通過空壓氣機將更多的空氣體吸入發動機,輔以增加燃油的供給,提高發動機的輸出功率。
增壓是我們日常生活中最少見的增壓方式。對於大排量發動機來說,因為增壓要求發動機有足夠的扭矩來驅動增壓器,所以也要求發動機的主輸出段在4500轉/分以下的低轉速段。因為增壓器在高轉速下會成為發動機的負載,增壓帶來的功率提升不如增壓器消耗的功率,所以應用在車輛上的比較少(捷豹、路虎等。).
現在人們接觸渦輪增壓發動機,是因為渦輪增壓發動機主要用於小排量發動機,這也迎合了家用車的發動機需求。尤其是油耗,因為機械增壓消耗的是發動機的輸出功率,而廢氣渦輪增壓合理利用的是發動機的廢氣能量。即使排氣端背壓略高,部分復合泵的損失也會略有增加,但綜合油耗會比機械增壓降低10%以上。
@2019
5. 渦輪增壓和機械增壓哪個更好
渦輪增壓是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。發動機轉速越快,渦輪增壓器中的葉片轉速也就越快,可以吸入更多的空氣到氣缸,就可以燃燒更多的燃料,增加引擎工作效率
渦輪增壓是利用發動機排出的廢氣轉動葉片,使其轉動增壓,不消耗發動機的功率,缺點就是:有「滯後響應」,即使調校過的渦輪也要1.7秒才會有反應
針對自然進氣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。
離心式機械增壓(Centrifugal Superchargers):這種機械增壓與渦輪增壓很像,只不過它不是用發動機的廢氣驅動,而是用發動機的皮帶帶動。它和渦輪增壓增壓原理相同,吸入空氣靠離心力把空氣加壓,以達到壓縮空氣的目的。
基本式機械增壓(Roots Superchargers):你經常能在60到70年代的肌肉車上看到看到這東西,它從發動機蓋上的突非常明顯,這種機械增壓將空氣吸入增壓器內部,有兩個螺旋狀葉片將空氣壓縮,之後送到進氣歧管里。這種機械增壓能提供強大的扭矩輸出。它在加速比賽和街道競賽中十分流行。
螺旋式增壓器(Screw Superchargers):這個形式的增壓器是基本型的派生出來的,而且也長得很像,但它們的吸氣壓縮方式卻截然不同。當空氣被吸入增壓器時,被螺旋狀葉片強壓入進氣歧管內。這種形式的增壓器對於提升各個轉速的馬力都很有效
機械增壓沒有「滯後響應」,而且無論轉速有多低,他都會工作,對直線加速有很大幫助。缺點就是它會消耗發動機的功率。
所以各有各的優點
6. 機械增壓進氣裝置
機械增壓進化論 GM在量產跑車考維特上裝載的LS9機械增壓發動機。 一台往復式活塞內燃機的存在意義,就是吸,壓,爆,排。而發動機的吸入的空氣則是單純的依靠活塞從上止點往下止點運動的過程中,所產生的壓差來獲取,這么看來,發動機獲得空氣的手段極其的單一,而且,這樣的工作效率也並不是發動機本身所具有的,作為市面上大部分的發動機,汽油機也好,柴油機也好,空氣這種平常看似微乎其微的東西對於每一次缸內爆燃後所產生動力的多少實在是太過於重要了。空氣中,氧的含量只有僅僅的23%,而每分鍾單靠壓差來獲得的空氣總是有限的,不管你手中有台在賽道上疾馳的跑車,或是在野外征服各種復雜地形的越野車,你都希望當你的右腳踏在油門踏板上的時候,澎湃洶涌的動力則是發動機給你最直接的回饋。所以,在汽車工業發展的數百年歷程上,無數的汽車工程師絞盡腦汁來讓發動機在需要的時候獲得更多的空氣。 用在GM旗下土星2006款Ion上的Eaton魯氏增壓器。 離距第一台內燃機驅動車輛問世不到幾十年的時候,德國工程師戴姆勒通過氣泵工作原理的啟發,發明了機械式增壓。其實戴姆勒發明這個東西的初衷是很簡單的,發動機需要大量的空氣來提高燃燒性能,如果有一樣東西在發動機進氣部分能不斷地吹入空氣,就像一個氣泵一樣,往裡送空氣,那麼發動機的燃燒性能肯定會得到提升,而這一點也在隨後的實驗中得到了驗證,的確,發動機的工作性能因為這么一個泵而大大的提高了,而且在低轉速的時候,工作狀態極其明顯。而這個泵的體積也不大,送空氣的形式也貌似是由一個人的嘴在吹,所以,機械增壓,很快在英文名中有了一個簡單形象而且容積記住的名字---Blower。 1929年賓利的機械增壓跑車。 機械增壓的出現,標志著發動機由單純的自然進氣時代,進入了自然進氣和強制進氣共存的一個多元化時代,而在20世紀10-30年代,機械增壓大規模應用在了各個品牌的車輛上,這一點是幾十年後渦輪增壓所不能媲美的一種市場效應。隨著人們對於極限不斷地挑戰和追求,汽車愛好者們樂此不疲地尋找各種方式來提高汽車的極限。在第一台機械增壓問世十幾年後,美國人理查德維克,來自於美國賓夕法尼亞Pottstown,製造出了世界上第一台機械增壓發動機賽車,這台賽車在當時跑出了每小時160公里的速度,讓所有人嘆為觀止。 重度改裝後參加0-400米直線賽的美國肌肉AMC,圖中的龐然大物就是機械增壓器。 正如剛才所說,機械增壓就好比是一台氣泵,不斷地抽空氣,然後送入發動機內,而驅動機械增壓的形式也很直觀,簡單,發動機的曲軸作為一個伴隨著發動機一起轉動的東西,通過這個來驅動機械增壓是再好不過的選擇了,而且對於曲軸上動力的損耗,也是非常有限的,並不會影響到發動機的工作。而機械增壓在隨後的發展中,依靠著人類智慧的進步,進行了很多次的革新,以及延伸出了很多不同類型的機械增壓。 機械增壓分為兩種形式:容積泵式和動壓力式。 容積式泵可以再不同的速度下,在發動機每一次的循環中恆定壓入接近等量的空氣,換句簡單的話來說,不管你的車速或發動機的轉速,容積式壓入的空氣都是差不多的。而容積式通過發動機驅動,機械式地將空氣一部分一部分的輸送至發動機內。 很多廠家基於容積式泵的原理,也紛紛設計出了不同類型的容積式泵,通常我們在量產車和改裝車上所常見的就是如下的幾個不同的種類: Roots-魯氏 Lysholm Screw -另外一個名字就是雙螺桿,twin-screwd Sliding vane-葉片式 Scroll-type superchareged- G-Lader Piston as in Bourke engine Wankel Engine 魯氏增壓器內部轉子的圖形,藍色箭頭標志位空氣進口,紅色箭頭連接處為發動機的進氣歧管處。 (早期的雙螺桿式機械增壓器的轉子圖) 裝配了Sprintex雙螺桿機械增壓的切諾基 後三種比較不常見,多為製造工藝復雜,成本高,或是熱效率低,工作形態不高。這里主要說前三種。 Roots,魯氏機械增壓是一個比較常見,比較典型的外部壓縮機。外部壓縮是指空氣在正常大氣壓下通過泵的形式傳遞到發動機內。如果發動機在運行狀態中處於非壓力下工作狀態,那麼,在進氣歧管內的壓力會高於來自機械增壓的壓力,這樣會導致從發動機到機械增壓的一個迴流現象,而這個現象直到兩端的壓力平衡為止。這種迴流通常用於壓縮即將進入的氣體,這是一個非常低效的過程,而魯氏增壓低效主要的因素就是在高壓力時所產生的能量損失。而對於魯氏增壓來說,工作壓力越低,那麼動力損失就越小,換句話來說,魯氏增壓是一種很適合於低壓差狀態下工作的增壓器。我們經常看到很多0-400米直線賽中,美國肌肉車的發動機蓋上,突兀著一個龐然大物,那就是魯氏機械增壓,當然,美國人喜歡什麼都要做成大的,所以,他們把機械增壓也做大了,當然,在0-400米上,沒人去考慮這個東西的體積多大,或是多難看,只要管用就行,但是回到我們正常的民用改裝車上,我估計沒人願意去給自己的發動機蓋上掏個大洞,然後凸出一大塊金屬體,不明白的人以為你給你的車里裝了個大型空調呢,而且這么沉重的一個東西放在機艙內,佔地方不說,又影響了整車比重,大大影響了汽車的操控樂趣,而且,效率這么低的一個東西,又有誰會去安裝到自己的車上呢?!反正我對魯氏的東西沒有太好的印象, 機械增壓被廣泛的應用在了直線加速賽上,圖為裝配了機械增壓的89款福特野馬fox body-five。 用在考維特LS9上的中冷器,即使是魯氏增壓器,當配合了大功
率輸出發動機的時候,也需要中冷器才能進入正常工作狀態。 有外部壓縮,那相對的自然而然也就有內部壓縮,不管是什麼形式,最終所做的工都是用在了壓縮上,只能說明不同類型的壓縮有著各自的優缺點。對於內部壓縮,是指空氣本身在增壓器本體里已經完成了壓縮,而且已經達到或是接近了工作壓力值並且可以很暢快的傳遞入發動機內而且沒有任何的迴流現象出現。而這種形態的壓縮比迴流式壓縮更有效率以及能達到更高的工作壓力。內部增壓設備通常是工作在一個固定的壓縮比下。當增壓壓力,也就是我們常說的boost,等於增壓本體內的壓縮壓力,迴流的流量為0,也就是沒有迴流。相比於外部增壓,這一點的效率是非常明顯的。但是,當增壓壓力超過了壓縮壓力的時候,依然會像魯氏增壓那樣出現迴流現象。所以,在內部增壓的工作狀態下,增壓壓力和壓縮壓力必須完美的結合在一起依此來達到最佳的工作狀態和提升更高的效率,否則內部增壓亦將會產生和魯氏增壓一樣的問題。 容積式機械增壓通常是由每轉所承受的容量來標號的。在魯氏增壓器里,GMC的標號模式是比較典型的。GMC的標號模式是根據2沖程缸體的數量以及缸體的容積來定的,其設計目的就是在於清除發動機內的廢氣。GMC已經製作了2-71,3-71,4-71已經聞名世界的6-71型等。而這些數字都是含有實際意義的,比如說6-71,其設計目的是為了在6缸發動機中,每缸清除71立方英寸的廢氣,並且能在426立方英寸的2沖程柴油機上使用。6-71也僅僅只是GMC在發動機上的一個設計理念,而並非為獨立產品,並且,在實際的應用中,所產生的位移(這里的位移可簡單理解為空流量)要小於上述中每缸的清楚容積乘於缸數。比如說6-71型實際上每轉只能流入339立方英寸的空氣。而改裝市場則從未停止過革新,從當初的8-71到今天現有的14-71型。從這一點出現,我們可以看到,一個6-71的容積約等於2個3-71。而GMC也設計出了每缸53立方英寸的53系列,並且從2缸機到8缸機上都有廣泛的應用,後來,GMC為了配套V型發動機,推出了「V71」系列。 魯氏增壓效率圖 對於任何一種魯氏增壓器在任何一種工況下工作,單點就會顯示在這張圖上。這一點會伴隨上漲的增壓值而上漲,並根據增壓器的工作速度增長而向圖右運動。這里可以看出,在普通的工作速度和略低的增壓值下,魯氏增壓的工作效率可以達到90%。而這塊區域是魯氏增壓原本最佳的工作區域。增壓值(boost)這里可以定義為壓力的比例,也就是在進入壓縮器之前的絕對大氣壓值和從壓縮器出來並已壓縮過的絕對大氣壓值比。 假設沒有任何的增壓值出現,那麼這個壓力比值就是1.0(1:1),進入端的壓力等於出口端的壓力。在這張圖上,15psi的增壓值是作為一個參考值來詳細說明魯氏增壓器(15psi,與絕對大氣相比比值為2.0附近)。我們可以看到,在15psi增壓值下,魯氏增壓器的始終徘徊在50%--58%附近。現在圖中所示的是較小的魯氏增壓器。當圖右所示的增壓器轉速增長的時候,在圖左,效率區亦會相對增長,也就是說,增壓器的轉速越快,效率就逐漸相對減弱。所以,一般在各種用途上,都是已體積較大的增壓器再在較低的增壓值區間運轉,從而達到更高的效率。 魯氏增壓器的容積效率通常都能保持在90%左右,但是僅僅局限於低轉速的時候。即使是在低轉速的時候,增壓器仍會機械的將定量的空氣傳入發動機內,但是這些空氣都是熱空氣,也就是溫度較高的空氣。這里舉一個400米直線加速的例子,在400米直線加速中,熱空氣伴隨著大量的燃油被噴射到發動機內,燃油的蒸發帶走了熱量,類似這樣的循環方式,就好比是通過液體來給空氣降溫,換成我們平常所說的就是中冷了。 雙螺桿式 世界著名直線賽車手Jay Upton保持世界記錄的戰車,選用了來
自澳洲Sprintex的雙螺桿式機械增壓,0-400米的成績為6.17秒。 雙螺桿式增壓器是一種通過高容隙之間齒輪或轉子的嚙合來帶動空氣流動的
一種壓縮機,雙螺桿增壓器也叫做Lysholm壓縮機,是由Alf Lysholm發明的。 進氣口位於雙螺桿的一側疊蓋住的,但是不完全疊蓋,留有一個小孔。當轉子轉動時,空氣由入口孔處進入,經過壓縮並流入出氣口,空氣由軸向運動通過機體,空氣體積越來越小,而且空氣在被轉子之間間隙壓縮,與此同時,進氣口還有更多的空氣通過壓差流入增壓器本體內。由於增壓器本體內的出氣壓縮比例已經是設定好的,所以在沒有達到出氣壓力比之前,壓差會將機體內的空氣保留在內,而直到壓縮比值達到設定值後進入才會是壓縮後的空氣進入發動機。而這一點於魯氏相比,我們可以看到雙螺桿在壓力泄露和損失特性要大大低於魯氏。雙螺桿增壓器也是一款很常見的由發動機曲軸皮帶或是其它類型齒輪驅動的增壓器。在工作方式上和魯氏一樣,但是不一樣的就是在空氣真正的內部壓縮以及效率損耗上,雙螺桿的設計特性保證了其優越度超過魯氏。 雙螺桿增壓器一般都是由高精度的CNC機器加工而成,在眾多類型的機械增壓中屬於造價較高的一種,但是其特性讓很多廠家無法割捨這么一個高效的增壓器,好在時間的推移,科技的進步下,很多廠家都已經做出了效率更高,而價格相對低廉的雙螺桿壓縮機。 雙螺桿式機械增壓的結構和轉子圖。 對於雙螺桿增壓器,大家可能聽到有關的資料不算多,但是以下的例子可能會更直觀,在眾多主機廠中,福特,Koenigsegg,水星,梅賽德斯都是大量使用了雙螺桿增壓的技術。雖然說離心式的增壓器也比較可靠,被很多廠家考慮到,但是離心式的缺點就在於當發動機進入了峰值工況時,不能提供全增壓值的工作狀態。這一點著實的讓很多主機廠家頭痛,而且也不是每個廠家都願意承擔離心式所帶來的超高工溫。 由Sprintex為Bullet設計生產地克萊斯勒300 SRT-8系列的機械增壓套件將這台2氣門大排量V8的極限發揮的琳琳精緻。 (這是用在賓士C32AMG,SLK32AMG上的雙螺桿式機械增壓器) 離心式 離心式機械增壓工作示意圖。 離心式增壓器是一款應用在內燃機里以發動機動力帶動,通過壓縮空氣來獲得更多的氧氣以此來幫助和提高發動機的燃燒和功率輸出。這種類型的增壓器在很多設計上類似於渦輪增壓的結構,唯一的區別就是渦輪增壓是通過廢氣的壓力來驅動,而離心式增壓器則和魯氏,雙螺桿一樣,靠發動機的曲軸通過傳動皮帶、齒輪、鏈條來獲得工作動力。和任何離心式增壓器一樣,在發動機低轉速的時候提供很小范圍的增壓來輔助發動機進行工作,並且在發動機減速的時候,空氣會旁通,這一點和魯氏,雙螺桿一樣,在發動機的任何工作速度下都能提供有效地增壓值。 瑞典著名超級跑車Koenigsegg CCR,裝載了雙離心式機械增壓,但由於離心式機械增壓器的工溫
較高,而且經濟性能不如雙螺桿式,所以只有部分追求極限的廠家才會選用離心式機械增壓器。 在第二次世界大戰的時候,很多活塞式引擎戰斗機,例如勞斯萊斯梅林,戴姆勒賓士DB601,都大規模的使用了單速或是多速的離心式增壓器,由於飛機發動機大多時間下都是處於極高速運轉或是高恆速運轉,速差不大,所以在低轉速區間的工作狀況基本上可以忽略不計。直到了渦輪增壓的出現,很多飛機製造廠商因為發動機設計的需要,都放棄了離心式機械增壓器的使用。 盡管如此,離心式增壓器在低轉速區間的工作狀態還是受到了關注,由於設計原理,離心式增壓器在低轉速區間的工作狀態和渦輪增壓有著相同的弊病,那就是滯後。由於汽油發動機要求燃油和氧氣在相對較小的比列下壓縮成混合油氣並進行內燃,所以在低轉速的工作狀態成為了很多人關注的熱點,而離心式實際上在低轉速區間不能和魯氏,雙螺桿一樣供給足夠的氧氣去提供內燃,所以離心式被考慮在給大排量,而且在啟動階段不需要過多的強制進去的發動機進行匹配,而這樣也可以避免了輪胎在發動機啟動階段的打滑。 無論如何,離心式增壓器在民用汽車上的使用也不為廣泛,在目前市場上,我們可以看到,不論是量產車還是高性能的超級跑車,都大量的使用了魯氏或是雙螺桿。因為離心式存在著一個很多汽車廠商都不願意在機械式增壓器上見到的問題,就是工溫。盡管目前市面上很多改裝廠商,Powerdyno, Rotrex, Vortech等都改進自己的工藝,但是不管怎樣,在大部分使用離心式增壓器的發動機上,冷卻裝置都是不可避免的需要,盡管尺寸不會和裝配了渦輪增壓的中冷一樣,但是對於發動機在工作上所要求的各種指標,工溫高相對的就是進氣溫度高,而這一點作為專業賽車也好,還是平時的改裝街車也好,都不希望自己進氣歧管內的溫度高過發動機的水溫。 可以看出,在目前世界所有的汽車廠商中,大規模被使用在量產車上就是魯氏增壓器和雙螺桿式增壓器。GM,福特,Land Rover, Jaguar,賓士,都是機械增壓器的長期忠實粉絲,他們旗下的眾多車型都裝在了機械增壓器,而近些年,一些日本改裝廠家也開始根據自己現有的車型選用了機械增壓器作為提升性能的一種手段,本田原廠御用的Mugen(無限)發布了一款機械增壓的思域。 K20A配備機械增壓,彌補了低轉區間Vtec的劣勢,讓這台思域上得賽道下得街道。 TRD, Toyota Racing Development,豐田原廠競技部門設計生產的雙螺桿式機械增壓器。 歐版豐田花冠運動版也裝配了機械增壓器從而來提高低轉區間的工作效率。
7. 為什麼大家都說機械增壓不如渦輪增壓
因為首先是消費者非常關心的油耗方面,由於機械增壓器一直處於工作狀態,會使發動機一直噴更多的汽油,油耗會大幅度增加。其次,機械增壓器的精密度要比渦輪增壓器高,體積也更大,所以它的製造成本要更高,車輛的售價以及後期的養護費用也會有提升。除此之外,因為機械增壓器要靠發動機來帶動,也就意味著它在增強動力的同時,會消耗發動機的一部分動力。因此,如果小排量發動機搭載機械增壓器,那麼動力提升的幅度就不明顯了,而大排量的車輛就不會出現此類問題。

螺旋式增壓器(Screw Superchargers):這個形式的增壓器是基本型的派生出來的,而且也長得很像,但它們的吸氣壓縮方式卻截然不同。當空氣被吸入增壓器時,被螺旋狀葉片強壓入進氣歧管內。這種形式的增壓器對於提升各個轉速的馬力都很有效。渦輪增壓器是利用發動機排出的廢氣來驅動渦輪,需要等到發動機轉速上升到一定程度才開始工作。它的工作形式猶如你拿著一台電風扇向氣缸內部吹,硬要把風往氣缸內部灌,使裡面的空氣增多,以增強動力。
機械增壓器是由發動機曲軸直接帶動的,也就是說增壓器與發動機同步工作,這就不會有渦輪增壓發動機普遍擁有的渦輪遲滯現象,動力輸出猶如自然吸氣發動機般線性,並且性能表現比自吸發動機更強。同時,由於機械增壓器與發動機同步工作,所以其在發動機低扭輸出時就能夠起到增壓效果,低扭時的動力響應相當快,不會有渦輪增壓器那種低速動力疲軟的感覺。
8. 渦輪增壓器,機械增壓器和電動增壓器有什麼區別,以及工作原理。
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。
機械增壓共分為3類
離心式機械增壓(Centrifugal Superchargers):這種機械增壓與渦輪增壓很像,只不過它不是用發動機的廢氣驅動,而是用發動機的皮帶帶動。它和渦輪增壓增壓原理相同,吸入空氣靠離心力把空氣加壓,以達到壓縮空氣的目的。
基本式機械增壓(Roots Superchargers):你經常能在60到70年代的肌肉車上看到看到這東西,它從發動機蓋上的突非常明顯,正如圖中這輛野馬跑車一樣。這種機械增壓將空氣吸入增壓器內部,有兩個螺旋狀葉片將空氣壓縮,之後送到進氣歧管里。這種機械增壓能提供強大的扭矩輸出。它在加速比賽和街道競賽中十分流行。
螺旋式增壓器(Screw Superchargers):這個形式的增壓器是基本型的派生出來的,而且也長得很像,但它們的吸氣壓縮方式卻截然不同。當空氣被吸入增壓器時,被螺旋狀葉片強壓入進氣歧管內。這種形式的增壓器對於提升各個轉速的馬力都很有效
渦輪增壓器實際上是一種空氣壓縮機,通過壓縮空氣來增加進氣量。它是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。當發動機轉速增快,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發動機的轉速,就可以增加發動機的輸出功率了。參加競賽的跑車一般在發動機上裝有渦輪增壓器,以使汽車迸發出更大的功率。發動機是靠燃料在氣缸內燃燒來產生功率的,輸入的燃料量受到吸入氣缸內空氣量的限制,所產生的功率也會受到限制,如果發動機的運行性能已處於最佳狀態,再增加輸出功率只能通過壓縮更多的空氣進入氣缸來增加燃料量,提高燃燒做功能力。在目前的技術條件下,渦輪增壓器是唯一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。
9. 汽車機械增壓是什麼原理
1、機械驅動式增壓系統由發動機的曲軸通過齒輪、傳動鏈或帶直接驅動增壓器,分為離心式、羅茨式、刮片式及螺桿式等形式。其優點是發動機負荷極速變化時增壓器的響應迅速。缺點是需要一套傳動裝置,因此結構較為復雜,並需消耗發動機的一部分功率,使燃料經濟性惡化。
2、一般簡稱渦輪增壓系統。發動機排氣驅動渦輪機葉輪,再帶動與渦輪同軸的壓氣機葉輪,壓縮進入發動機的空氣或可燃混合氣。由於渦輪增壓器是利用發動機本身的排氣能量來驅動,不直接消耗發動機的功率。當然,排氣渦輪會使排氣背壓升高,增加排氣功耗。增壓可以改善發動機的經濟性,一般可降低燃料消耗率3%-10%。如果採用增壓中冷,降低增空氣溫度、提高密度,可進一步改善發動機的動力性。
渦輪增壓發動機在高原地區工作時,其功率下降比非增壓發動機小得多,因而廣泛用於高原地區恢復功率。
渦輪增壓發動機的缺點是低速轉矩特性不理想,對負荷變化反應也較遲緩。
3、氣波增壓系統由發動機排氣在氣波增壓器內直接壓縮進入氣缸的新鮮空氣,以提高空氣的密度。其基本原理是氣體動力學上的壓力交換原理,即將高焓排氣能量直接傳給低焓的新鮮空氣。它需要機械驅動,消耗一部分能量。
氣波增壓系統的壓縮能量是由排氣能量直接供應,克服本身的摩擦和統分損耗所需的機械驅動功率為發動機輸出功率的0.5%-1%。
4、復合式增壓系統是指機械式增壓與渦輪增壓結合的系統。
按組織方式分為串聯和並聯兩種型式。前者壓比較高,後者空氣流量較大,壓氣機尺寸可以減小。
10. 安裝機械增壓器會影響發動機壽命嗎
會影響。
如果通過後期改裝的方式改裝增壓系統的話,那麼對發動機的壽命肯定是有一定影響的,因為一般的發動機的設計在設計的時候,相應的發動機內部的,剛性強度是不夠的。
如果直接改裝的話,肯定對發動機的壽命有相應的影響,包括連桿氣門,這幾個關鍵數據方面的影響,所以飛機渦輪增壓系統的改裝,還要考慮發動機內部加強配件的一些改裝。其實廢氣渦輪增壓和機械渦輪增壓的道理,工作原理不一樣,但是對發動機方面的要求強度基本上都是一樣的。

(10)離心式機械增壓器消耗多少功率擴展閱讀:
機械增壓器由增壓器運轉時,發動機曲軸通過鏈條或皮帶驅動增壓器本體中鼓入空氣,經壓縮的空氣冷卻後進入引擎的燃燒室中,與燃料混合,並壓縮點火做功。
機械增壓器有三種:魯式、雙螺旋式和離心式。主要在於壓縮機的設計不同。魯式和雙螺旋式機械增壓器使用不同類型的嚙合凸緣來吸取空氣,而離心式機械增壓器使用葉輪吸入空氣,有些類似於渦輪增壓器。盡管這三種設計都能產生增壓效果,但在效率上卻有很大差別。