汽(qi)車要(yao)跑(pao)得快(kuai),就(jiu)必(bi)須要(yao)有強(qiang)勁(jing)的(de)(de)動(dong)力。目前汽(qi)車的(de)(de)動(dong)力系統(tong)(tong)可粗分為自(zi)然進(jin)(jin)氣(qi)(qi)系統(tong)(tong)及增(zeng)(zeng)壓(ya)進(jin)(jin)氣(qi)(qi)系統(tong)(tong)兩大(da)類。在歐(ou)洲跑(pao)車中,除了寶馬(ma)汽(qi)車公(gong)司(si)依然堅持使用(yong)自(zi)然進(jin)(jin)氣(qi)(qi)發動(dong)機(ji)外(wai),其他(ta)各(ge)汽(qi)車公(gong)司(si)為了提升(sheng)(sheng)車輛(liang)的(de)(de)動(dong)力性能,紛(fen)紛(fen)采(cai)用(yong)增(zeng)(zeng)壓(ya)系統(tong)(tong),例如:奔(ben)馳跑(pao)車使用(yong)機(ji)械增(zeng)(zeng)壓(ya)系統(tong)(tong),紳寶汽(qi)車則為渦(wo)輪增(zeng)(zeng)壓(ya)的(de)(de)開山鼻祖。近年日(ri)系汽(qi)車也開始(shi)大(da)量采(cai)用(yong)渦(wo)輪增(zeng)(zeng)壓(ya)技(ji)術。自(zi)然進(jin)(jin)氣(qi)(qi)系統(tong)(tong)沒有安(an)裝任何(he)形式(shi)的(de)(de)增(zeng)(zeng)壓(ya)器,只是(shi)利(li)用(yong)活塞下行所產(chan)生的(de)(de)負壓(ya)來吸進(jin)(jin)混合氣(qi)(qi)。雖然自(zi)然進(jin)(jin)氣(qi)(qi)系統(tong)(tong)通(tong)過可變氣(qi)(qi)門正時系統(tong)(tong)能夠得到(dao)較大(da)的(de)(de)馬(ma)力輸出,但動(dong)力的(de)(de)提升(sheng)(sheng)很有限(xian)。為了有效(xiao)增(zeng)(zeng)加發動(dong)機(ji)的(de)(de)輸出功率(lv),采(cai)用(yong)增(zeng)(zeng)壓(ya)系統(tong)(tong)可說是(shi)最有效(xiao)的(de)(de)方式(shi)。
最常見的發動機增壓(ya)系統有(you)機械增壓(ya)與廢氣渦輪增壓(ya)兩種(zhong)。
機械增壓(ya)
發(fa)動(dong)(dong)(dong)機(ji)以機(ji)械(xie)(xie)(xie)方式(shi)(shi)驅動(dong)(dong)(dong)機(ji)械(xie)(xie)(xie)增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)器(qi)進行增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya),稱為機(ji)械(xie)(xie)(xie)增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)。當發(fa)動(dong)(dong)(dong)機(ji)采用機(ji)械(xie)(xie)(xie)增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)時,通常由發(fa)動(dong)(dong)(dong)機(ji)曲軸(zhou)通過齒輪驅動(dong)(dong)(dong)增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)器(qi)。增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)器(qi)一般采用離心式(shi)(shi)或羅茨壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)氣(qi)機(ji),個別的(de)(de)(de)采用螺桿式(shi)(shi)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)氣(qi)機(ji)。近年來,在(zai)(zai)國(guo)外也開始采用新(xin)型的(de)(de)(de)機(ji)械(xie)(xie)(xie)渦(wo)(wo)旋式(shi)(shi)增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)器(qi)。因(yin)(yin)為驅動(dong)(dong)(dong)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)氣(qi)機(ji)消耗了(le)發(fa)動(dong)(dong)(dong)機(ji)一定的(de)(de)(de)輸出功率(lv)(lv),所(suo)以機(ji)械(xie)(xie)(xie)增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)發(fa)動(dong)(dong)(dong)機(ji)的(de)(de)(de)熱效率(lv)(lv)不(bu)一定得到改善,有(you)時反(fan)而比(bi)非增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)內燃(ran)(ran)機(ji)還低(di)些。選(xuan)擇增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)時,首先(xian)要保證能達到所(suo)要求(qiu)的(de)(de)(de)平均有(you)效壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li),其次要獲得盡可能低(di)的(de)(de)(de)燃(ran)(ran)油(you)消耗率(lv)(lv)。擔這兩(liang)個要求(qiu)對(dui)于(yu)機(ji)械(xie)(xie)(xie)增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)來說(shuo)常常是(shi)相互矛盾的(de)(de)(de)。如果追求(qiu)平均有(you)效壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li),則必然(ran)導致機(ji)械(xie)(xie)(xie)效率(lv)(lv)降低(di),燃(ran)(ran)油(you)消耗率(lv)(lv)升(sheng)高。因(yin)(yin)此,增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)值的(de)(de)(de)選(xuan)取應在(zai)(zai)功率(lv)(lv)和燃(ran)(ran)油(you)消耗率(lv)(lv)兩(liang)者之間尋(xun)求(qiu)最(zui)佳(jia)的(de)(de)(de)妥協方案。機(ji)械(xie)(xie)(xie)增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)系(xi)統目(mu)前在(zai)(zai)歐洲車上用得較普遍。由于(yu)機(ji)械(xie)(xie)(xie)增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)是(shi)在(zai)(zai)曲軸(zhou)的(de)(de)(de)帶(dai)動(dong)(dong)(dong)下持(chi)續地運轉,因(yin)(yin)此不(bu)動(dong)(dong)(dong)產生像渦(wo)(wo)輪增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)的(de)(de)(de)渦(wo)(wo)輪遲滯現象。機(ji)械(xie)(xie)(xie)增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)雖然(ran)只(zhi)能提升(sheng)約10%20%的(de)(de)(de)動(dong)(dong)(dong)力(li)(li)輸出,但平順連續性是(shi)渦(wo)(wo)輪增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)發(fa)動(dong)(dong)(dong)機(ji)所(suo)不(bu)及的(de)(de)(de)。
廢氣(qi)渦輪增壓
利用發(fa)(fa)(fa)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)廢氣(qi)(qi)(qi)能量驅(qu)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)渦(wo)(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)增(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)器(qi),稱(cheng)為(wei)廢氣(qi)(qi)(qi)渦(wo)(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)增(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(簡(jian)稱(cheng)渦(wo)(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)增(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)),如(ru)圖所(suo)示是(shi)(shi)(shi)廢氣(qi)(qi)(qi)渦(wo)(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)增(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)系(xi)統。廢氣(qi)(qi)(qi)渦(wo)(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)增(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)的(de)特(te)點是(shi)(shi)(shi)在渦(wo)(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)增(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)器(qi)和(he)發(fa)(fa)(fa)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)之間(jian)沒有機(ji)(ji)械連(lian)接。它(ta)(ta)們之間(jian)靠氣(qi)(qi)(qi)路相通。因為(wei)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)氣(qi)(qi)(qi)機(ji)(ji)消耗的(de)功(gong)是(shi)(shi)(shi)渦(wo)(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)從廢氣(qi)(qi)(qi)中回(hui)收的(de)一部(bu)分能量,所(suo)以渦(wo)(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)增(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)發(fa)(fa)(fa)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)不僅(jin)可(ke)以增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)發(fa)(fa)(fa)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)的(de)功(gong)率(lv),而且可(ke)以提(ti)高(gao)其熱效(xiao)率(lv),降低(di)燃(ran)油(you)消耗率(lv)。如(ru)果在轎車尾部(bu)看(kan)到Turbo或者T的(de)標識,即(ji)表明該車采用的(de)發(fa)(fa)(fa)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)是(shi)(shi)(shi)渦(wo)(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)增(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)的(de)。渦(wo)(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)增(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)器(qi)實際上是(shi)(shi)(shi)臺空(kong)氣(qi)(qi)(qi)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)縮機(ji)(ji),它(ta)(ta)是(shi)(shi)(shi)利用發(fa)(fa)(fa)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)排出(chu)(chu)的(de)廢氣(qi)(qi)(qi)慣性推動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)渦(wo)(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun),渦(wo)(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)又帶動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)同軸的(de)葉(xie)輪(lun)(lun)(lun)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)縮由空(kong)氣(qi)(qi)(qi)濾清(qing)器(qi)管道(dao)送(song)來的(de)空(kong)氣(qi)(qi)(qi),使(shi)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)增(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)后進入(ru)氣(qi)(qi)(qi)缸。當發(fa)(fa)(fa)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)轉速提(ti)高(gao),廢氣(qi)(qi)(qi)排出(chu)(chu)速度與渦(wo)(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)轉速也同步提(ti)高(gao),葉(xie)輪(lun)(lun)(lun)就(jiu)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)縮更(geng)多的(de)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)進入(ru)氣(qi)(qi)(qi)缸,空(kong)氣(qi)(qi)(qi)的(de)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力和(he)密(mi)度增(zeng)(zeng)(zeng)大可(ke)以燃(ran)燒更(geng)多的(de)燃(ran)油(you),相應增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)油(you)量和(he)調整一下發(fa)(fa)(fa)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)的(de)轉速,就(jiu)可(ke)以增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)發(fa)(fa)(fa)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)的(de)輸(shu)出(chu)(chu)功(gong)率(lv)。