汽車要跑(pao)(pao)得(de)快,就必須要有(you)強勁(jing)的(de)動(dong)(dong)力(li)。目前汽車的(de)動(dong)(dong)力(li)系統(tong)(tong)可(ke)粗分為自(zi)然(ran)進(jin)氣(qi)(qi)系統(tong)(tong)及增(zeng)壓(ya)進(jin)氣(qi)(qi)系統(tong)(tong)兩大類。在歐洲(zhou)跑(pao)(pao)車中,除(chu)了寶馬(ma)汽車公(gong)司依(yi)然(ran)堅持使用(yong)(yong)自(zi)然(ran)進(jin)氣(qi)(qi)發動(dong)(dong)機(ji)外,其他各汽車公(gong)司為了提(ti)升(sheng)(sheng)車輛的(de)動(dong)(dong)力(li)性能,紛紛采用(yong)(yong)增(zeng)壓(ya)系統(tong)(tong),例如(ru):奔馳跑(pao)(pao)車使用(yong)(yong)機(ji)械增(zeng)壓(ya)系統(tong)(tong),紳寶汽車則為渦輪增(zeng)壓(ya)的(de)開山鼻祖。近年日系汽車也開始大量采用(yong)(yong)渦輪增(zeng)壓(ya)技術(shu)。自(zi)然(ran)進(jin)氣(qi)(qi)系統(tong)(tong)沒有(you)安裝任何形式的(de)增(zeng)壓(ya)器,只(zhi)是利用(yong)(yong)活塞下行所產生的(de)負(fu)壓(ya)來(lai)吸進(jin)混合(he)氣(qi)(qi)。雖然(ran)自(zi)然(ran)進(jin)氣(qi)(qi)系統(tong)(tong)通過可(ke)變氣(qi)(qi)門正時(shi)系統(tong)(tong)能夠得(de)到較(jiao)大的(de)馬(ma)力(li)輸(shu)出,但動(dong)(dong)力(li)的(de)提(ti)升(sheng)(sheng)很有(you)限。為了有(you)效(xiao)增(zeng)加發動(dong)(dong)機(ji)的(de)輸(shu)出功率,采用(yong)(yong)增(zeng)壓(ya)系統(tong)(tong)可(ke)說是最有(you)效(xiao)的(de)方(fang)式。
最常見的發動機增(zeng)壓(ya)系統有機械增(zeng)壓(ya)與廢氣(qi)渦(wo)輪增(zeng)壓(ya)兩(liang)種。
機械增壓
發(fa)(fa)(fa)動(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)以機(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)(xie)方(fang)式驅(qu)動(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)(xie)增(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)器(qi)進(jin)行增(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya),稱為(wei)機(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)(xie)增(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)。當(dang)發(fa)(fa)(fa)動(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)采用(yong)(yong)機(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)(xie)增(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)時,通常由發(fa)(fa)(fa)動(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)曲軸通過齒輪(lun)(lun)(lun)驅(qu)動(dong)增(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)器(qi)。增(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)器(qi)一般采用(yong)(yong)離心式或羅茨(ci)壓(ya)(ya)(ya)(ya)氣(qi)機(ji)(ji)(ji)(ji),個別(bie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)采用(yong)(yong)螺桿(gan)式壓(ya)(ya)(ya)(ya)氣(qi)機(ji)(ji)(ji)(ji)。近(jin)年來(lai),在(zai)國外也開(kai)始(shi)采用(yong)(yong)新型的(de)(de)(de)(de)(de)(de)機(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)(xie)渦(wo)旋式增(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)器(qi)。因(yin)為(wei)驅(qu)動(dong)壓(ya)(ya)(ya)(ya)氣(qi)機(ji)(ji)(ji)(ji)消耗(hao)了發(fa)(fa)(fa)動(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)一定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)輸(shu)出功(gong)率(lv),所(suo)以機(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)(xie)增(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)發(fa)(fa)(fa)動(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱效率(lv)不(bu)(bu)一定得(de)(de)到改善(shan),有時反而比非(fei)增(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)內(nei)燃機(ji)(ji)(ji)(ji)還低些。選擇增(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)時,首先要(yao)保證能達到所(suo)要(yao)求(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)均有效壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li),其(qi)次(ci)要(yao)獲得(de)(de)盡(jin)可能低的(de)(de)(de)(de)(de)(de)燃油消耗(hao)率(lv)。擔這(zhe)兩個要(yao)求(qiu)對(dui)于機(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)(xie)增(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)來(lai)說常常是相互矛盾的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。如(ru)果追求(qiu)平(ping)均有效壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li),則(ze)必然導致機(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)(xie)效率(lv)降低,燃油消耗(hao)率(lv)升(sheng)高。因(yin)此,增(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)值的(de)(de)(de)(de)(de)(de)選取應在(zai)功(gong)率(lv)和(he)燃油消耗(hao)率(lv)兩者(zhe)之間尋求(qiu)最佳的(de)(de)(de)(de)(de)(de)妥協方(fang)案。機(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)(xie)增(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)系統目(mu)前在(zai)歐洲車上用(yong)(yong)得(de)(de)較(jiao)普遍。由于機(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)(xie)增(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)(ji)是在(zai)曲軸的(de)(de)(de)(de)(de)(de)帶動(dong)下(xia)持(chi)續地運轉,因(yin)此不(bu)(bu)動(dong)產生像(xiang)渦(wo)輪(lun)(lun)(lun)增(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)渦(wo)輪(lun)(lun)(lun)遲滯現象(xiang)。機(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)(xie)增(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)雖(sui)然只能提(ti)升(sheng)約10%20%的(de)(de)(de)(de)(de)(de)動(dong)力(li)輸(shu)出,但(dan)平(ping)順連續性是渦(wo)輪(lun)(lun)(lun)增(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)發(fa)(fa)(fa)動(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)所(suo)不(bu)(bu)及的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。
廢氣(qi)渦輪增(zeng)壓
利(li)用發動(dong)(dong)機(ji)廢(fei)(fei)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)能(neng)量驅動(dong)(dong)渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)器,稱為廢(fei)(fei)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(簡(jian)稱渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)),如圖所(suo)示是廢(fei)(fei)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)系(xi)統。廢(fei)(fei)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)的(de)(de)特點是在渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)器和(he)發動(dong)(dong)機(ji)之(zhi)間沒有機(ji)械連接。它們之(zhi)間靠(kao)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)路相通。因為壓(ya)(ya)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)機(ji)消耗(hao)的(de)(de)功是渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)從廢(fei)(fei)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)中回收(shou)的(de)(de)一(yi)部分能(neng)量,所(suo)以(yi)渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)發動(dong)(dong)機(ji)不僅可以(yi)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)加發動(dong)(dong)機(ji)的(de)(de)功率(lv),而且可以(yi)提(ti)高(gao)其熱效率(lv),降低燃油(you)(you)消耗(hao)率(lv)。如果在轎車(che)尾部看到Turbo或(huo)者T的(de)(de)標識(shi),即表明該車(che)采(cai)用的(de)(de)發動(dong)(dong)機(ji)是渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)的(de)(de)。渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)器實際上是臺(tai)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)壓(ya)(ya)縮(suo)機(ji),它是利(li)用發動(dong)(dong)機(ji)排(pai)出(chu)的(de)(de)廢(fei)(fei)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)慣性推動(dong)(dong)渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun),渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)又帶動(dong)(dong)同軸的(de)(de)葉(xie)輪(lun)(lun)(lun)壓(ya)(ya)縮(suo)由空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)濾清器管(guan)道(dao)送來(lai)的(de)(de)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi),使空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)后(hou)進(jin)入氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)缸。當發動(dong)(dong)機(ji)轉(zhuan)速(su)提(ti)高(gao),廢(fei)(fei)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)排(pai)出(chu)速(su)度與渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)轉(zhuan)速(su)也同步(bu)提(ti)高(gao),葉(xie)輪(lun)(lun)(lun)就壓(ya)(ya)縮(suo)更多(duo)的(de)(de)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)進(jin)入氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)缸,空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)壓(ya)(ya)力和(he)密度增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)大可以(yi)燃燒更多(duo)的(de)(de)燃油(you)(you),相應增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)加油(you)(you)量和(he)調整(zheng)一(yi)下發動(dong)(dong)機(ji)的(de)(de)轉(zhuan)速(su),就可以(yi)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)加發動(dong)(dong)機(ji)的(de)(de)輸出(chu)功率(lv)。