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机械增压比涡轮增压好N倍为何它不普及?

发布日期:2020-12-05 23:27   来源:未知   阅读:

  很多消费者在购车时都想要一款带涡轮增压的车型,毕竟带“T”的汽车在动力性能方面比带自然吸气发动机的车型更出色。

  然而,对于增强发动机的动力输出,还有一种技术带来的效果比涡轮增压更妙,就是机械增压,轱辘哥今天给大家详细说说。

  顾名思义,机械增压就是通过机械的方式来增加发动机进气歧管的空气压力,从而提高发动机输出功率。它的工作原理相当于一个鼓风机,并通过发动机的曲轴带动皮带或者链条,来转动增压器内部叶片输出更多的空气,当发动机吸收了这些空气后,就会喷出更多的汽油,提高动力性能(如下图所示)。目前,机械增压主要有离心式、鲁式和螺旋式三种类型。

  而涡轮增压器是利用发动机排出的废气来驱动涡轮,需要等到发动机转速上升到一定程度才开始工作。它的工作形式犹如你拿着一台电风扇向气缸内部吹,硬要把风往气缸内部灌,使里面的空气增多,以增强燃烧效率。(如下图所示)

  上文说到,机械增压器是由发动机曲轴直接带动的,也就是说增压器与发动机同步工作,这就不会有涡轮增压发动机普遍拥有的涡轮迟滞现象,动力输出犹如自然吸气发动机般线性,并且性能表现比自吸发动机更强。

  同时,由于机械增压器与发动机同步工作,所以其在发动机低扭输出时就能够起到增压效果,低扭时的动力响应相当快,不会有涡轮增压器那种“低转乏力”的感觉。

  更为重要的一点是,由于机械增压器不需要跟发动机的润滑系统连接,工作的环境温度只需70-100℃(涡轮增压器为400-900℃),所以机械增压器对润滑系统和冷却系统的要求比涡轮增压器低得多,不会出现涡轮增压车型的润滑系统异常导致烧机油和温度过高等故障。综合来看,机械增压比涡轮增压还要更实用。

  凡事都有两面性,机械增压在某些方面的确拔尖,但是它也有难以忍受的硬伤。首先是消费者利益方面,由于机械增压器一直处于工作状态,会使发动机一直喷更多的汽油,油耗会大幅度增加。同时,机械增压器的精密度要比涡轮增压器高,体积也更大,所以它的制造成本要更高,车辆的售价以及后期的养护费用也会有提升。

  其次,机械增压器要靠发动机来带动,也就意味着它在增强动力的同时,会消耗发动机的一部分动力。因此,如果小排量发动机搭载机械增压器,那么动力提升的幅度就不明显了。而大排量的车辆就不会出现此类问题,比如奥迪S5和大众途锐等车型。

  最后一点是发动机的噪音,虽然机械增压器的运转平顺性比涡轮增压器好,但是其工作时的噪音远大于涡轮增压器,行驶舒适性较差。

  综上所述,虽然机械增压器的优点明显,但也存在不少消费者难以接受的硬伤,那么,这是否意味着机械增压器毫无用处呢?

  答案是否定的。由于机械增压器和涡轮增压器各具优势,于是,很多厂商将它们整合为一体,诞生了双增压发动机。这种发动机能够在低转速区间用机械增压,不会出现涡轮迟滞现象,而在高转速时启用涡轮增压,解决了机械增压在高转速时无力和费油等缺点。对此,大众尚酷搭载的EA111双增压发动机就是很好的例子,虽然它的排量只有1.4T,但是动力性能足以匹敌很多品牌的1.8T涡轮增压发动机。

  遗憾的是,受限于双增压器技术的高难度和高成本,所以该技术目前只被少数车企掌握,并且只应用在少数豪华车型上,譬如保时捷卡宴Cayenne GTS、林肯领航员等豪华品牌的车型。这就是机械增压在汽车的各个细分领域都没被普及的原因。

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