渦輪增壓器是透過引擎排放的廢氣來驅(qū)動(dòng)增壓器內(nèi)部的渦輪葉片典蜕,進(jìn)而達(dá)到為進(jìn)氣增壓的效果。由于是利用引擎廢氣來做為運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)力罗洗,因此渦輪增壓的方式可以說是無(wú)中生有愉舔,在不耗損引擎動(dòng)力之下增加引擎動(dòng)力,為目前最有效率的增壓方式伙菜。
不過轩缤,靠著高溫排氣驅(qū)動(dòng)的渦輪增壓會(huì)較容易讓引擎以及周邊零件出現(xiàn)過熱問題而降低零件壽命,而進(jìn)氣系統(tǒng)也一定要增加冷卻器來降低進(jìn)氣溫度贩绕。這讓采用渦輪增壓配置的引擎有著較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)火的、更多的零組件,因此制造成本也更高淑倾。另外馏鹤,安裝在排氣管路的渦輪增壓器也會(huì)對(duì)排氣聲浪產(chǎn)生抑制的作用,使得渦輪引擎的引擎聲浪會(huì)比自然進(jìn)氣與機(jī)械增壓遜色绸廉。
性能方面牵蠢,渦輪增壓器在引擎低轉(zhuǎn)速時(shí)會(huì)因?yàn)榕艢饬髁枯^低,造成增壓不足而產(chǎn)生渦輪遲滯(Turbo Lag)的現(xiàn)象姨痊,也因?yàn)槿绱瞬址瑁缙跍u輪引擎的輸出通常較不線性,并且會(huì)有動(dòng)力突然涌現(xiàn)的狀況哥甲,讓車輛難以駕馭多盅。所幸近年來在渦輪技術(shù)的改良之下,渦輪遲滯的現(xiàn)象已經(jīng)能夠靠著可變渦輪葉片等方式來減輕裹耗,因此現(xiàn)在高效率的渦輪增壓才會(huì)成為市場(chǎng)主流勤右。
渦輪增壓發(fā)展至今,除了最普遍的單渦輪增壓之外痘宋,也出現(xiàn)了效率更高的雙渦輪增壓以及雙渦流渦輪增壓虫甲。雙渦輪增壓通常會(huì)配置一大一小的渦輪增壓器淡箱,在低轉(zhuǎn)速時(shí)推動(dòng)較小的渦輪,高轉(zhuǎn)速時(shí)則由較大的渦輪接手為引擎提供足夠的進(jìn)氣增壓辩块。雙渦流渦輪則是會(huì)將汽缸分為兩組蛔六,分別導(dǎo)向兩個(gè)不同的渦輪排氣管路,這個(gè)做法能夠避免不同排氣順序的氣流互相干擾废亭,持續(xù)以最大的排氣壓力來推動(dòng)渦輪葉片国章,提高渦輪運(yùn)轉(zhuǎn)的效率、減少渦輪遲滯現(xiàn)象豆村。
▼雙渦流渦輪在排氣端會(huì)有兩道排氣管路液兽,藉由不同汽缸的排氣順序持續(xù)的推動(dòng)渦輪葉片
機(jī)械增壓
機(jī)械增壓得名于使用純機(jī)械的方式來帶動(dòng)增壓器運(yùn)轉(zhuǎn),無(wú)論是最傳統(tǒng)的魯式增壓器(Roots Type)掌动、雙螺旋增壓器(Twin Screw Type)或者是離心式增壓器(Centrifugal Type)四啰,都需要透過引擎本身的皮帶來帶動(dòng)內(nèi)部的螺旋轉(zhuǎn)子或者渦輪葉片為引擎帶入更多的空氣。
上述的三種機(jī)械增壓當(dāng)中粗恢,魯式增壓器是最早期的機(jī)械增壓設(shè)計(jì)柑晒,體積大、效率較低眷射,由于內(nèi)部轉(zhuǎn)子的設(shè)計(jì)匙赞,其增壓過程為間歇式而非連續(xù)不間斷的為進(jìn)氣增壓。雙螺旋增壓器則是魯式增壓器的改良只逐,內(nèi)部轉(zhuǎn)子改為雙螺旋設(shè)計(jì)奖岛,因?yàn)槟軌蜻B續(xù)為進(jìn)氣增壓,因此效率更好坠诈,但是制造成本也提高淑储。上述兩種機(jī)械增壓器都會(huì)產(chǎn)生特殊的運(yùn)轉(zhuǎn)蜂鳴聲,因此需要透過特殊的減噪技術(shù)來降低運(yùn)轉(zhuǎn)噪音扯氯。
至于離心式增壓器在結(jié)構(gòu)上則和渦輪增壓器非常相似俏堆,只不過其渦輪葉片是由引擎皮帶與變速齒輪來帶動(dòng)。一般來說烟内,離心式增壓器的體積小篡呆,運(yùn)轉(zhuǎn)效率和增壓值也較前述兩種機(jī)械增壓器高,因此多半會(huì)額外加裝冷卻系統(tǒng)來降低進(jìn)氣溫度面旋。
▼離心式的機(jī)械增壓外型和渦輪相當(dāng)類似摇龟,結(jié)構(gòu)也幾乎相同,只不過是藉由皮帶與變速齒輪來帶動(dòng)渦輪葉片
由于是以引擎帶動(dòng)吟沮,因此機(jī)械增壓會(huì)耗損掉些許引擎動(dòng)力遮乾,但是機(jī)械增壓器為引擎增加的輸出仍然能夠輕易彌補(bǔ)這些耗損的動(dòng)力。不過刹勃,機(jī)械增壓固然能夠提高引擎的整體輸出堪侯,但是在引擎在高轉(zhuǎn)速時(shí)的效率卻也會(huì)遜于渦輪增壓嚎尤。
撇除上述的缺點(diǎn),機(jī)械增壓還是有著不少優(yōu)勢(shì)伍宦。機(jī)械增壓器的結(jié)構(gòu)與所需零件都比渦輪增壓器來的簡(jiǎn)單芽死,這讓機(jī)械增壓較為易于安裝及維修。由于機(jī)械增壓是以引擎曲軸帶動(dòng)次洼,因此增壓程度會(huì)隨著引擎轉(zhuǎn)速上升而同步增加关贵,讓機(jī)械增壓沒有渦輪遲滯的問題,輸出與油門反應(yīng)也和自然進(jìn)氣引擎一樣線性卖毁。此外坪哄,機(jī)械增壓并不需要更動(dòng)排氣系統(tǒng),因此能夠和自然進(jìn)氣引擎擁有一樣的悅耳排氣聲浪势篡,也不必像渦輪引擎一樣有著高溫的問題。
雙增壓系統(tǒng)
雙增壓系統(tǒng)(Twincharger)乃是整合了渦輪增壓與機(jī)械增壓的一套增壓系統(tǒng)模暗,在低轉(zhuǎn)速時(shí)以機(jī)械增壓負(fù)責(zé)為引擎提供足夠的增壓值禁悠,高轉(zhuǎn)速時(shí)則由渦輪增壓器接手,確保引擎高轉(zhuǎn)時(shí)的增壓效率沽票。雙增壓引擎有著極佳的性能與優(yōu)異的輸出特性撤筐,但是兩套增壓系統(tǒng)卻也大幅增加了引擎結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度、重量以及制造成本憋考,因此現(xiàn)在已經(jīng)較少汽車制造商采用這種增壓系統(tǒng)午伍。
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