涡轮和机械增压器

1、一、 增压器种类一般来说，增压有三种方式，1、气波增压；2、机械增压；3、废气涡轮增压。1. 气波增压：惯性增压也可以称为气波增压 内燃机装有特殊设计的进排气管(主要是进气管)利用其中气体运动的惯性效应和波动效应实现增压。这是一种简便的方法用在单缸内燃机上效果比较明显功率最大可提高1015。 2、机械增压：机械涡轮增压器（Super Charge）之构造 机械增压器采用皮带与引擎曲轴皮带盘连接，利用引擎转速来带动机械增压器内部涡轮叶片，以产生增压空气送入引擎进气歧管内，整体结构相当简单，工作温度界于70-100，不同于涡轮增压器靠引擎排放的废气驱动，必须接触400-900的高温废气，因此机械增

2、压系统对于冷却系统、润滑油脂的要求与NA自然进气引擎相同，机件保养程序大同小异。 3、废气涡轮增压：涡轮增压器实际上是一种空气压缩机，通过压缩空气来增加进气量。它是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮，叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气，使之增压进入汽缸。当发动机转速增快，废气排出速度与涡轮转速也同步增快，叶轮就压缩更多的空气进入汽缸，空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料，相应增加燃料量和调整一下发动机的转速，就可以增加发动机的输出功率。二、增压器之特性1. 机械涡轮增压器（Super Charge）之特性 由于机械增压器采用皮带驱动的特性，因此增压器内部叶

3、片转速与引擎转速是完全同步的，基础特性为： 引擎rpm X（R1/R2）= 增压器叶片之rpm R1 引擎皮带盘之半径 R2 机械增压器皮带盘之半径 由于各类引擎的皮带盘尺寸差异不大，同时受限于引擎安装空间，因此机械增压器的工作转速远低于30,000rpm，与废气涡轮增压器经常处于100,000rpm以上超高转域的情形相去甚远，同时机械涡轮增压器转速是完全连动于引擎转速，两者呈现平起平坐的现象，形成一组稳定之等差数线，而且增压器与引擎之间会互相影响，当一方运转受阻的时候，必定会藉由皮带传输而影响另一方的运作，这就是机械增压器的特性。 由于制造成本的限制，市售车辆的引擎最高转速多半维持在7500

4、rpm以下，理想的机械涡轮增压器应该在1000rpm-7500rpm的引擎工作区域之内，产生一足够且稳定之增压值，让引擎输出提升20-40%，因此机械涡轮增压器必须在低转速就产生增压效应，通常引擎一脱离怠速区域，在1000rpm-1300rpm即能带动机械涡轮增压器产生增压效果，并延续至引擎最高转速，因此整体增压曲线是呈现一缓步上升之平滑曲线，经由供油程序与泄压阀的调整，即可达成“高原型”引擎输出功率曲线的目标。 不过看似完美无缺的机械涡轮增压系统，却有一个小问题存在，由于机械涡轮增压器的动力来源完全依靠引擎带动，而引擎的负担越轻，转速提升就越快，这就是为什么比赛用房车都事先拆除冷气压缩机的原

5、因，若是方程式（formula）赛车，甚至连激活马达、机油帮浦都改成外部连接，以减少对引擎造成的负担，因此增压器本身的运转阻力必须越小越好，才不会拖累引擎的工作效率。 然而增压器产生的能量（增压值）与阻力成正比关系，如果一味追求增压值，虽然引擎输出的能量大增，但是相对的增压器内部涡轮叶片受风阻力也会升高，当阻力达到某一界限时，增压器本身的阻力会让引擎承受极大的负担，严重影响引擎转速的提升，因此设计师必须在增压值与引擎负担之间取得妥协，以避免高增压系统带来的负面效应。 目前欧洲生产的机械涡轮增压系统多半采取0.3-0.5kg/c的低增压，着重在于低转速扭力输出与中高转速“高原型”马力输出，而废气

6、涡轮增压早已突破2.0kg/c的超增压境界，单就效率而言，废气涡轮增压系统可以用“倍数”来提升引擎输出，但是两者在结构上无法相提并论。 高增压废气涡轮增压系统必须让引擎承受由负压转变为正压的剧烈变化与高压，因此引擎内部机件的材质与加工精密度要求很高，对于冷却、润滑系统的要求也远较一般引擎来得高，保养间隔短、手续繁杂、工作寿命短.等等都是高增压值废气涡轮增压引擎的缺点。 在引擎机件维持原有形式，不用额外制造高单价精密机件的情形下，机械涡轮增压系统可以让引擎动力输出增进20-40%，又不至于造成维修体系的负担，因此各大车厂在近年都有开发机械涡轮增压引擎的计划，例如：BENZ、Jaugar、Asto

7、n Martin.等等欧洲高级车厂都采用机械涡轮增压系统来延长现有引擎的生产寿命，并达成环保、省油、高效率的目标，以大幅节省新引擎的开发费用。 为什么会出现涡轮增压和机械增压的称呼，原因是为了简便的称呼，和为了避免重复，所以就把废气涡轮增压系统与机械涡轮增压系统说成了涡轮增压与机械增压，而全称其实更好的说明了工作原理导致的名称不同；一个是靠废气推动涡轮、一个是靠机械方式推动涡轮。最新的技术已经开始可以通过一个电磁开关让机械涡轮增压系统在引擎任意转速介入防止低转扭矩的损失，和高转的气阻问题。swift racing提供的stage 4的supercharger已经是20psi, 大约1。4kg,

8、 美国的supercharger制造厂也有卖很多40psi 大约2。8kg 的supercharger。惯性增压也可以称为气波增压 内燃机装有特殊设计的进排气管(主要是进气管)利用其中气体运动的惯性效应和波动效应实现增压。这是一种简便的方法用在单缸内燃机上效果比较明显功率最大可提高1015。 机械涡轮增压使用车型：     阿斯顿 马丁 DB7 3.2 六缸和 Vantage 5.3 V8      通用3.8

9、60;V6      捷豹 4.0 V8      奔驰 2.0 和2.3 四缸     马自达 Miller Cycle V6      斯巴鲁 Pleo 0.66 four 机械增压+涡轮增压：大众的双增压技术 机械增压有助于低转速时的

10、扭力输出，但是高转速时功率输出有限，而废气涡轮增压在高转速时拥有强大的功率输出，但低转速时则力不从心。发动机的设计师们于是设想着把机械增压和涡轮增压结合在一起，来解决两种技术各自的不足，同时解决低速扭矩输出的问题和高速功率输出的问题。这项技术在1985年的蓝奇亚S4赛车被采用，并获得了巨大的成功。但这种技术仅限于不计成本的赛车，由于其工艺极其复杂，成本非常高，很难运用到量产车型上。2005年，大众开始将这一套技术装配量产的民用车型上。高尔夫1.4 TSI车型，就装配了这套系统被称作“双增压”的系统。这种双增压系统实际上是设计师在机械增压技术基础上发展而来的，它是一套结合了机械增压和涡

11、轮增压的系统，兼顾了低速是的扭力输出和高速时的功率输出。在低转速时，由机械增压提供大部分的增压压力，这些压力也用来驱动涡轮增压器，因此涡轮增压器的启动更平顺，响应速度更快。在1500rpm时，两个增压器同时提供增压压力，其总增压值达到2.5bar（如果涡轮增压器单独工作，只能产生1.3bar的增压压力）。随着转速的提高，涡轮增压器能使发动机获得更大的功率，与此同时，机械增压器的增压压力逐渐降低。在转速超过3500rpm时，由涡轮增压器提供所有的增压压力，此时机械增压器在电磁离合器的作用下完全与发动机分离，防止消耗发动机功率。 1.4升的高尔夫发动机在双增压器的作用下能产生170匹马力

12、和177IBFT的扭力。相当于一台2.3升自然吸气发动机的功率，但油耗却降低了20。    优点：适合全部工况    缺点：结构复杂    使用车型：大众 Golf GT 1.4TSI机械增压+涡轮增压：大众的双增压技术    机械增压有助于低转速时的扭力输出，但是高转速时功率输出有限，而废气涡轮增压在高转速时拥有强大的功率输出，但低转速时则力不从心。发动机的设计师们于是设想着把机械增压和涡轮增压结合在一起

13、，来解决两种技术各自的不足，同时解决低速扭矩输出的问题和高速功率输出的问题。这项技术在1985年的蓝奇亚S4赛车被采用，并获得了巨大的成功。但这种技术仅限于不计成本的赛车，由于其工艺极其复杂，成本非常高，很难运用到量产车型上。    2005年，大众开始将这一套技术装配量产的民用车型上。高尔夫1.4 TSI车型，就装配了这套系统被称作“双增压”的系统。这种双增压系统实际上是设计师在机械增压技术基础上发展而来的，它是一套结合了机械增压和涡轮增压的系统，兼顾了低速是的扭力输出和高速时的功率输出。    在低转速时，由机械增压提供大部分的增压压力，这些压力也用来驱动涡轮增压器，因此涡轮增压器的启动更平顺，响应速度更快。    在1500rpm时，两个增压器同时提供增压压力，其总增压值达到2.5bar（如果涡轮增压器单独工作，只能产生1.3bar的增压压力）。    随着转速的提高，涡轮增压器能使发动机获得更大的功率，与此同时，机械增压器的增压压力逐渐降低。    在转速超过3500rpm时，由涡轮增压器提供所有的增压压力，此时机械增压器在电磁离合器的作用下完