汽(qi)車(che)要(yao)(yao)跑(pao)得(de)快,就(jiu)必(bi)須要(yao)(yao)有(you)強(qiang)勁(jing)的動力(li)。目(mu)前(qian)汽(qi)車(che)的動力(li)系(xi)(xi)統(tong)可(ke)(ke)粗分為(wei)自(zi)(zi)然(ran)(ran)(ran)(ran)進(jin)(jin)(jin)氣系(xi)(xi)統(tong)及增(zeng)壓(ya)進(jin)(jin)(jin)氣系(xi)(xi)統(tong)兩大(da)類。在(zai)歐(ou)洲跑(pao)車(che)中,除了(le)寶馬汽(qi)車(che)公司依然(ran)(ran)(ran)(ran)堅持使用自(zi)(zi)然(ran)(ran)(ran)(ran)進(jin)(jin)(jin)氣發動機(ji)外,其他(ta)各(ge)汽(qi)車(che)公司為(wei)了(le)提(ti)升車(che)輛(liang)的動力(li)性能(neng),紛(fen)紛(fen)采(cai)用增(zeng)壓(ya)系(xi)(xi)統(tong),例如:奔馳跑(pao)車(che)使用機(ji)械增(zeng)壓(ya)系(xi)(xi)統(tong),紳寶汽(qi)車(che)則為(wei)渦(wo)輪增(zeng)壓(ya)的開(kai)山鼻祖(zu)。近年日(ri)系(xi)(xi)汽(qi)車(che)也開(kai)始大(da)量采(cai)用渦(wo)輪增(zeng)壓(ya)技術。自(zi)(zi)然(ran)(ran)(ran)(ran)進(jin)(jin)(jin)氣系(xi)(xi)統(tong)沒有(you)安裝任(ren)何(he)形式的增(zeng)壓(ya)器(qi),只是(shi)利用活塞下行所產生的負壓(ya)來吸進(jin)(jin)(jin)混合氣。雖(sui)然(ran)(ran)(ran)(ran)自(zi)(zi)然(ran)(ran)(ran)(ran)進(jin)(jin)(jin)氣系(xi)(xi)統(tong)通過可(ke)(ke)變(bian)氣門正時(shi)系(xi)(xi)統(tong)能(neng)夠得(de)到較大(da)的馬力(li)輸出,但動力(li)的提(ti)升很有(you)限(xian)。為(wei)了(le)有(you)效(xiao)增(zeng)加發動機(ji)的輸出功(gong)率,采(cai)用增(zeng)壓(ya)系(xi)(xi)統(tong)可(ke)(ke)說是(shi)最(zui)有(you)效(xiao)的方式。
最常見的發動(dong)機增壓系統有機械增壓與廢氣渦輪增壓兩種。
機械增(zeng)壓
發(fa)(fa)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)以機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)(xie)方(fang)式(shi)(shi)(shi)驅動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)(xie)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)器(qi)(qi)進行增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya),稱為機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)(xie)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)。當發(fa)(fa)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)采用(yong)(yong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)(xie)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)時(shi),通常由發(fa)(fa)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)曲軸通過齒(chi)輪(lun)(lun)驅動(dong)(dong)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)器(qi)(qi)。增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)器(qi)(qi)一(yi)(yi)般采用(yong)(yong)離心式(shi)(shi)(shi)或羅茨壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)氣(qi)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji),個別的(de)(de)(de)(de)采用(yong)(yong)螺(luo)桿式(shi)(shi)(shi)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)氣(qi)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)。近年(nian)來(lai),在(zai)(zai)國外也開始采用(yong)(yong)新(xin)型的(de)(de)(de)(de)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)(xie)渦旋式(shi)(shi)(shi)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)器(qi)(qi)。因(yin)(yin)為驅動(dong)(dong)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)氣(qi)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)消耗(hao)了發(fa)(fa)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)(de)輸(shu)出功率,所(suo)以機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)(xie)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)發(fa)(fa)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)熱效(xiao)(xiao)率不一(yi)(yi)定得到(dao)改(gai)善(shan),有時(shi)反而(er)比(bi)非增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)內燃(ran)(ran)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)還(huan)低(di)些(xie)。選擇(ze)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)(li)時(shi),首先要保證能(neng)達到(dao)所(suo)要求(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)(de)平(ping)均有效(xiao)(xiao)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)(li),其次(ci)要獲得盡可能(neng)低(di)的(de)(de)(de)(de)燃(ran)(ran)油(you)消耗(hao)率。擔(dan)這兩(liang)個要求(qiu)(qiu)對于機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)(xie)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)來(lai)說(shuo)常常是(shi)相互矛盾的(de)(de)(de)(de)。如果追求(qiu)(qiu)平(ping)均有效(xiao)(xiao)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)(li),則必然導致機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)(xie)效(xiao)(xiao)率降低(di),燃(ran)(ran)油(you)消耗(hao)率升高(gao)。因(yin)(yin)此(ci),增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)(li)值的(de)(de)(de)(de)選取應在(zai)(zai)功率和燃(ran)(ran)油(you)消耗(hao)率兩(liang)者之(zhi)間尋(xun)求(qiu)(qiu)最佳的(de)(de)(de)(de)妥協方(fang)案。機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)(xie)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)系統(tong)目(mu)前在(zai)(zai)歐洲車上用(yong)(yong)得較普(pu)遍。由于機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)(xie)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)是(shi)在(zai)(zai)曲軸的(de)(de)(de)(de)帶動(dong)(dong)下持續地運轉,因(yin)(yin)此(ci)不動(dong)(dong)產生像渦輪(lun)(lun)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)的(de)(de)(de)(de)渦輪(lun)(lun)遲滯(zhi)現象。機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)(xie)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)雖然只(zhi)能(neng)提升約10%20%的(de)(de)(de)(de)動(dong)(dong)力(li)(li)(li)輸(shu)出,但平(ping)順(shun)連續性是(shi)渦輪(lun)(lun)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)發(fa)(fa)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)所(suo)不及的(de)(de)(de)(de)。
廢氣渦(wo)輪增壓(ya)
利(li)用(yong)發動(dong)(dong)(dong)機廢氣(qi)(qi)(qi)能量驅動(dong)(dong)(dong)渦(wo)(wo)(wo)輪(lun)(lun)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)器,稱為(wei)廢氣(qi)(qi)(qi)渦(wo)(wo)(wo)輪(lun)(lun)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(簡稱渦(wo)(wo)(wo)輪(lun)(lun)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)),如(ru)圖所示是(shi)(shi)(shi)(shi)廢氣(qi)(qi)(qi)渦(wo)(wo)(wo)輪(lun)(lun)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)系統。廢氣(qi)(qi)(qi)渦(wo)(wo)(wo)輪(lun)(lun)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)的(de)(de)(de)(de)特(te)點是(shi)(shi)(shi)(shi)在渦(wo)(wo)(wo)輪(lun)(lun)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)器和(he)(he)發動(dong)(dong)(dong)機之間沒有(you)機械連(lian)接。它(ta)們(men)之間靠氣(qi)(qi)(qi)路相(xiang)通(tong)。因為(wei)壓(ya)(ya)(ya)氣(qi)(qi)(qi)機消耗(hao)的(de)(de)(de)(de)功(gong)(gong)(gong)是(shi)(shi)(shi)(shi)渦(wo)(wo)(wo)輪(lun)(lun)從廢氣(qi)(qi)(qi)中(zhong)回收的(de)(de)(de)(de)一(yi)部分能量,所以(yi)渦(wo)(wo)(wo)輪(lun)(lun)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)發動(dong)(dong)(dong)機不僅可(ke)以(yi)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)發動(dong)(dong)(dong)機的(de)(de)(de)(de)功(gong)(gong)(gong)率(lv),而且可(ke)以(yi)提高其熱效(xiao)率(lv),降低燃(ran)油(you)消耗(hao)率(lv)。如(ru)果在轎車尾部看到Turbo或者T的(de)(de)(de)(de)標(biao)識,即表(biao)明該(gai)車采用(yong)的(de)(de)(de)(de)發動(dong)(dong)(dong)機是(shi)(shi)(shi)(shi)渦(wo)(wo)(wo)輪(lun)(lun)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)的(de)(de)(de)(de)。渦(wo)(wo)(wo)輪(lun)(lun)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)器實際上是(shi)(shi)(shi)(shi)臺空(kong)氣(qi)(qi)(qi)壓(ya)(ya)(ya)縮機,它(ta)是(shi)(shi)(shi)(shi)利(li)用(yong)發動(dong)(dong)(dong)機排出的(de)(de)(de)(de)廢氣(qi)(qi)(qi)慣性推動(dong)(dong)(dong)渦(wo)(wo)(wo)輪(lun)(lun),渦(wo)(wo)(wo)輪(lun)(lun)又(you)帶(dai)動(dong)(dong)(dong)同軸的(de)(de)(de)(de)葉輪(lun)(lun)壓(ya)(ya)(ya)縮由空(kong)氣(qi)(qi)(qi)濾清器管道送(song)來(lai)的(de)(de)(de)(de)空(kong)氣(qi)(qi)(qi),使空(kong)氣(qi)(qi)(qi)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)后進(jin)入氣(qi)(qi)(qi)缸。當(dang)發動(dong)(dong)(dong)機轉(zhuan)速提高,廢氣(qi)(qi)(qi)排出速度(du)與渦(wo)(wo)(wo)輪(lun)(lun)轉(zhuan)速也同步提高,葉輪(lun)(lun)就壓(ya)(ya)(ya)縮更多的(de)(de)(de)(de)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)進(jin)入氣(qi)(qi)(qi)缸,空(kong)氣(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)壓(ya)(ya)(ya)力和(he)(he)密度(du)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)大可(ke)以(yi)燃(ran)燒更多的(de)(de)(de)(de)燃(ran)油(you),相(xiang)應增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)油(you)量和(he)(he)調整一(yi)下發動(dong)(dong)(dong)機的(de)(de)(de)(de)轉(zhuan)速,就可(ke)以(yi)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)發動(dong)(dong)(dong)機的(de)(de)(de)(de)輸出功(gong)(gong)(gong)率(lv)。