缸哥聊技术丨发动机都带T,机械增压和涡轮增压谁更好?
说到增压发动机 , 大家脑海中多半儿会先想到涡轮增压发动机 , 毕竟现在搭载涡轮增压发动机的车型太多了 , 单说家用车市场中 , 几乎90%的增压发动机都是涡轮增压;但在一些高端车型或者豪华品牌车型上 , 就会发现采用机械增压的发动机也不少 , 那么这两种增压技术谁更好呢?
发动机为什么要增压?

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在了解哪种增压方式更好之前 , 咱们先来简单说一下发动机为什么要增压 。 对于电喷发动机而言 , 由ECU根据进气量来控制喷油量 , 因此在空气密度正常的地区 , 自然吸气发动机完全可以应付 。
但在一些海拔较高的地区或者空气密度稀薄的地区 , 同样的进气量中氧含量较低 , 氧传感器采集的数据自然就低 , ECU控制的喷油量就会低 , 因此无论我们怎么深踩油门 , 都会感到发动机没劲儿 。

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插一句 , 咱们脚下的油门踏板控制的并不是燃油喷射量 , 而是节气门开度大小 , 而节气门算是空气进入到发动机气缸的最后一道“防线” , 油门踩的越深 , 节气门开的角度越大 , 进入的空气越多;它只是一个控制外部空气进入多少的阀门 , 并不能决定空气的压力、含氧量 。

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另外 , 对于一些性能车或者说越野车来说 , 由于其车型定位原因 , 对动力的要求更高 , 但又不可能将发动机进气口设计的太大 , 毕竟发动机设计牵一发而动全身 , 既要考虑体积、油耗等因素 , 又要考虑制造成本与后期维护等 , 在此限制下 , 发动机若想多进气、提高进气含氧量、进而多喷油 , 就必须提高进气时的压力 , 因此增压发动机是发动机技术发展过程中的必然阶段 。
两种增压方式差在哪?

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【缸哥聊技术丨发动机都带T,机械增压和涡轮增压谁更好?】咱们还是先说更常见的涡轮增压方式 , 这种方式顾名思义 , 就是用涡轮来提供进气压力 , 大家都知道气缸有进气门、排气门 , 外部空气通过节气门后就进入到发动机内部 , 而通过进气门则进入到气缸内参与燃烧 , 燃烧后的废气则通过气缸的排气门排出发动机 。 不过虽然是废气 , 但其依然具有很高的热量和压力 , 引导这些废气推动涡轮旋转 , 旋转产生的气压差可以帮助发动机吸进压力更高、更多的空气 , 这种方式就是涡轮增压 。

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由于驱动涡轮旋转的动力来自发动机废气 , 因此对于发动机来说算是零负担 , 并不会增加额外的油耗 。 不过这种方式受制于发动机的废气量 , 废气量不够的话涡轮所产生的压力也比较小 , 从踩下油门进入更多空气、到这些空气燃烧完毕从排气门排出、再到驱动涡轮旋转 , 这是需要一个过程的 , 这个过程就是常说的涡轮迟滞 。

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机械增压的方式并不是利用发动机的废气 , 由于发动机做功最终就是驱动飞轮转动 , 飞轮再将动力输入到变速箱 , 当然除了变速箱外 , 飞轮还将带动电机给蓄电池充电、带动空调压缩机等附属部件 , 机械增压就是从发动机飞轮上再加一个皮带 , 通过皮带来带动一个驱动齿轮 , 就是上图最右侧那个 , 通过动图可以清晰的看到机械增压器的工作过程 。

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得益于机械增压的工作原理 , 只要发动机启动 , 机械增压器就会工作 , 因此也就不存在任何迟滞问题 , 动力随叫随到 , 这也是为什么一些性能车更偏向于机械增压的原因之一 。
不过与涡轮增压相比 , 机械增压器的体积显然要更大 , 这也意味着需要更多的机舱空间 , 对于前置发动机的车型来说 , SUV的空间可以满足机械增压发动机的体积 , 但轿车几乎放不下 , 一些轿跑多采用中置、后置发动机 , 这也为机械增压发动机提供了安装空间 。
两种增压方式谁更好?
对于这两种增压方式的优缺点 , 上面已经说了一部分 , 若从技术角度讲 , 机械增压由于要靠发动机的动力驱动 , 因此对发动机的扭矩要求更高 , 而从发动机的动力输出曲线来看 , 在后半段发动机的功率增加但扭矩输出是在下降的 , 这就意味着在一个临界点后 , 机械增压器反而成为发动机的负担 。

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因此这两种增压方式并没有好坏之分 , 只是各自所擅长或者说使用的领域不同 。 涡轮增压发动机除了对涡轮叶片有很高的制造要求外 , 在应对涡轮迟滞方面依然需要较高的技术调校;机械增压发动机则需要对机械增压器所需的扭矩、所匹配发动机的输出曲线数据进行精准的匹配 , 总之这两种方式都需要很深的技术功底才能玩的转 。
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