汽(qi)(qi)車(che)(che)要跑得(de)快,就必須要有(you)強(qiang)勁的(de)(de)(de)(de)動(dong)力(li)。目前汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)動(dong)力(li)系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)可粗分為自然(ran)(ran)進(jin)(jin)(jin)氣(qi)系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)及增(zeng)(zeng)壓進(jin)(jin)(jin)氣(qi)系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)兩大(da)類。在歐洲跑車(che)(che)中,除了(le)(le)寶(bao)馬汽(qi)(qi)車(che)(che)公(gong)司依然(ran)(ran)堅持使(shi)用(yong)自然(ran)(ran)進(jin)(jin)(jin)氣(qi)發動(dong)機外,其他各(ge)汽(qi)(qi)車(che)(che)公(gong)司為了(le)(le)提升車(che)(che)輛的(de)(de)(de)(de)動(dong)力(li)性能(neng),紛紛采(cai)(cai)用(yong)增(zeng)(zeng)壓系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong),例如:奔(ben)馳跑車(che)(che)使(shi)用(yong)機械增(zeng)(zeng)壓系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong),紳(shen)寶(bao)汽(qi)(qi)車(che)(che)則(ze)為渦(wo)輪增(zeng)(zeng)壓的(de)(de)(de)(de)開山(shan)鼻祖。近年日系(xi)汽(qi)(qi)車(che)(che)也開始(shi)大(da)量采(cai)(cai)用(yong)渦(wo)輪增(zeng)(zeng)壓技術。自然(ran)(ran)進(jin)(jin)(jin)氣(qi)系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)沒有(you)安裝任(ren)何形式(shi)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)壓器,只是利用(yong)活塞(sai)下行(xing)所產生的(de)(de)(de)(de)負壓來吸(xi)進(jin)(jin)(jin)混合氣(qi)。雖然(ran)(ran)自然(ran)(ran)進(jin)(jin)(jin)氣(qi)系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)通過可變氣(qi)門正(zheng)時系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)能(neng)夠得(de)到較大(da)的(de)(de)(de)(de)馬力(li)輸出(chu),但動(dong)力(li)的(de)(de)(de)(de)提升很有(you)限。為了(le)(le)有(you)效(xiao)增(zeng)(zeng)加發動(dong)機的(de)(de)(de)(de)輸出(chu)功率,采(cai)(cai)用(yong)增(zeng)(zeng)壓系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)可說是最有(you)效(xiao)的(de)(de)(de)(de)方式(shi)。
最常見的發動機(ji)增壓系統(tong)有機(ji)械(xie)增壓與廢氣渦輪增壓兩種。
機械(xie)增(zeng)壓
發(fa)動(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)以機(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)方(fang)式(shi)(shi)(shi)驅(qu)(qu)動(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)增(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)器進(jin)行(xing)增(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya),稱(cheng)為(wei)機(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)增(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)。當發(fa)動(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)采(cai)用機(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)增(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)時,通常由發(fa)動(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)曲軸通過齒輪(lun)(lun)驅(qu)(qu)動(dong)增(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)器。增(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)器一般(ban)采(cai)用離心式(shi)(shi)(shi)或(huo)羅茨壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)氣機(ji)(ji)(ji)(ji),個別的(de)(de)采(cai)用螺桿式(shi)(shi)(shi)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)氣機(ji)(ji)(ji)(ji)。近(jin)年(nian)來(lai),在國外也開始采(cai)用新型的(de)(de)機(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)渦(wo)旋式(shi)(shi)(shi)增(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)器。因為(wei)驅(qu)(qu)動(dong)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)氣機(ji)(ji)(ji)(ji)消耗了發(fa)動(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)一定的(de)(de)輸(shu)出(chu)功率(lv)(lv)(lv),所以機(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)增(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)發(fa)動(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)熱效(xiao)率(lv)(lv)(lv)不一定得到(dao)改善,有(you)(you)時反而比非增(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)內燃(ran)(ran)機(ji)(ji)(ji)(ji)還低(di)(di)些(xie)。選(xuan)擇(ze)增(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)時,首先要(yao)(yao)保證能(neng)(neng)達到(dao)所要(yao)(yao)求的(de)(de)平均有(you)(you)效(xiao)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li),其次(ci)要(yao)(yao)獲(huo)得盡可能(neng)(neng)低(di)(di)的(de)(de)燃(ran)(ran)油(you)消耗率(lv)(lv)(lv)。擔(dan)這兩個要(yao)(yao)求對(dui)于機(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)增(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)來(lai)說常常是(shi)相互矛盾的(de)(de)。如果(guo)追(zhui)求平均有(you)(you)效(xiao)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li),則必然導致機(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)效(xiao)率(lv)(lv)(lv)降低(di)(di),燃(ran)(ran)油(you)消耗率(lv)(lv)(lv)升(sheng)高。因此(ci),增(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)值(zhi)的(de)(de)選(xuan)取應在功率(lv)(lv)(lv)和燃(ran)(ran)油(you)消耗率(lv)(lv)(lv)兩者(zhe)之間尋求最佳的(de)(de)妥協(xie)方(fang)案。機(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)增(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)系(xi)統目前在歐洲車(che)上用得較普遍。由于機(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)增(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)的(de)(de)增(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)(ji)是(shi)在曲軸的(de)(de)帶動(dong)下持(chi)續地運轉,因此(ci)不動(dong)產生像渦(wo)輪(lun)(lun)增(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)的(de)(de)渦(wo)輪(lun)(lun)遲滯現象(xiang)。機(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)增(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)雖然只能(neng)(neng)提(ti)升(sheng)約(yue)10%20%的(de)(de)動(dong)力(li)(li)輸(shu)出(chu),但平順連續性是(shi)渦(wo)輪(lun)(lun)增(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)發(fa)動(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)所不及的(de)(de)。
廢氣渦輪增壓(ya)
利用發(fa)(fa)動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)廢氣(qi)(qi)(qi)(qi)能(neng)量驅動(dong)(dong)(dong)渦(wo)(wo)(wo)輪(lun)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)器,稱(cheng)為廢氣(qi)(qi)(qi)(qi)渦(wo)(wo)(wo)輪(lun)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(簡稱(cheng)渦(wo)(wo)(wo)輪(lun)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)),如圖所(suo)示是廢氣(qi)(qi)(qi)(qi)渦(wo)(wo)(wo)輪(lun)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)系統。廢氣(qi)(qi)(qi)(qi)渦(wo)(wo)(wo)輪(lun)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)的(de)特(te)點(dian)是在渦(wo)(wo)(wo)輪(lun)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)器和(he)發(fa)(fa)動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)之間沒有機(ji)(ji)(ji)械(xie)連接。它(ta)們(men)之間靠氣(qi)(qi)(qi)(qi)路相通(tong)。因為壓(ya)氣(qi)(qi)(qi)(qi)機(ji)(ji)(ji)消(xiao)耗的(de)功(gong)(gong)是渦(wo)(wo)(wo)輪(lun)從廢氣(qi)(qi)(qi)(qi)中回收的(de)一部(bu)分能(neng)量,所(suo)以(yi)渦(wo)(wo)(wo)輪(lun)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)發(fa)(fa)動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)不僅可(ke)以(yi)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)(jia)發(fa)(fa)動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)的(de)功(gong)(gong)率(lv),而且可(ke)以(yi)提(ti)高其熱(re)效率(lv),降低(di)燃油消(xiao)耗率(lv)。如果在轎車尾部(bu)看到Turbo或者T的(de)標識(shi),即表明(ming)該車采用的(de)發(fa)(fa)動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)是渦(wo)(wo)(wo)輪(lun)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)的(de)。渦(wo)(wo)(wo)輪(lun)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)器實(shi)際上是臺空(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)壓(ya)縮機(ji)(ji)(ji),它(ta)是利用發(fa)(fa)動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)排出(chu)的(de)廢氣(qi)(qi)(qi)(qi)慣性推動(dong)(dong)(dong)渦(wo)(wo)(wo)輪(lun),渦(wo)(wo)(wo)輪(lun)又帶動(dong)(dong)(dong)同軸的(de)葉(xie)輪(lun)壓(ya)縮由空(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)濾清器管(guan)道送來的(de)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi),使(shi)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)后(hou)進入(ru)氣(qi)(qi)(qi)(qi)缸(gang)。當發(fa)(fa)動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)轉(zhuan)速(su)提(ti)高,廢氣(qi)(qi)(qi)(qi)排出(chu)速(su)度與渦(wo)(wo)(wo)輪(lun)轉(zhuan)速(su)也同步(bu)提(ti)高,葉(xie)輪(lun)就壓(ya)縮更多的(de)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)進入(ru)氣(qi)(qi)(qi)(qi)缸(gang),空(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)壓(ya)力和(he)密(mi)度增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)大可(ke)以(yi)燃燒更多的(de)燃油,相應增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)(jia)油量和(he)調整一下發(fa)(fa)動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)的(de)轉(zhuan)速(su),就可(ke)以(yi)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)(jia)發(fa)(fa)動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)的(de)輸出(chu)功(gong)(gong)率(lv)。