汽(qi)車(che)(che)要跑得快,就(jiu)必須要有強(qiang)勁的(de)動力(li)。目前汽(qi)車(che)(che)的(de)動力(li)系(xi)(xi)統(tong)可粗分(fen)為自(zi)然進(jin)(jin)氣系(xi)(xi)統(tong)及(ji)增壓(ya)(ya)(ya)進(jin)(jin)氣系(xi)(xi)統(tong)兩(liang)大類(lei)。在歐洲(zhou)跑車(che)(che)中,除了(le)寶馬汽(qi)車(che)(che)公司依然堅持(chi)使(shi)用(yong)自(zi)然進(jin)(jin)氣發動機外,其他各汽(qi)車(che)(che)公司為了(le)提升車(che)(che)輛的(de)動力(li)性能,紛紛采用(yong)增壓(ya)(ya)(ya)系(xi)(xi)統(tong),例如(ru):奔(ben)馳(chi)跑車(che)(che)使(shi)用(yong)機械增壓(ya)(ya)(ya)系(xi)(xi)統(tong),紳寶汽(qi)車(che)(che)則為渦(wo)輪增壓(ya)(ya)(ya)的(de)開山鼻祖。近年日系(xi)(xi)汽(qi)車(che)(che)也開始大量采用(yong)渦(wo)輪增壓(ya)(ya)(ya)技術。自(zi)然進(jin)(jin)氣系(xi)(xi)統(tong)沒(mei)有安裝任何形(xing)式的(de)增壓(ya)(ya)(ya)器(qi),只是利用(yong)活塞(sai)下(xia)行所產(chan)生的(de)負(fu)壓(ya)(ya)(ya)來吸進(jin)(jin)混(hun)合氣。雖(sui)然自(zi)然進(jin)(jin)氣系(xi)(xi)統(tong)通(tong)過可變氣門正時系(xi)(xi)統(tong)能夠得到較大的(de)馬力(li)輸出,但動力(li)的(de)提升很(hen)有限。為了(le)有效增加發動機的(de)輸出功(gong)率(lv),采用(yong)增壓(ya)(ya)(ya)系(xi)(xi)統(tong)可說是最有效的(de)方式。
最(zui)常見的發動機增(zeng)壓(ya)系統有機械增(zeng)壓(ya)與廢氣(qi)渦輪增(zeng)壓(ya)兩種。
機械(xie)增壓
發(fa)(fa)(fa)動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)以機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)(xie)(xie)(xie)方式驅(qu)動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)(xie)(xie)(xie)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)器(qi)進行增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya),稱為(wei)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)(xie)(xie)(xie)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)。當發(fa)(fa)(fa)動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)采用機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)(xie)(xie)(xie)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)時,通常由(you)發(fa)(fa)(fa)動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)曲軸通過齒(chi)輪驅(qu)動(dong)(dong)(dong)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)器(qi)。增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)器(qi)一(yi)般采用離心(xin)式或羅茨壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)氣(qi)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji),個別的(de)(de)(de)采用螺桿式壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)氣(qi)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)。近年來(lai),在(zai)國外(wai)也開(kai)始采用新(xin)型的(de)(de)(de)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)(xie)(xie)(xie)渦(wo)旋式增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)器(qi)。因為(wei)驅(qu)動(dong)(dong)(dong)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)氣(qi)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)消耗了發(fa)(fa)(fa)動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)一(yi)定的(de)(de)(de)輸出功率(lv),所以機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)(xie)(xie)(xie)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)發(fa)(fa)(fa)動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)熱效(xiao)(xiao)(xiao)率(lv)不一(yi)定得到改善,有(you)時反而比(bi)非增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)內燃(ran)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)還(huan)低些。選擇增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)時,首先要(yao)(yao)保(bao)證能達到所要(yao)(yao)求(qiu)的(de)(de)(de)平(ping)均有(you)效(xiao)(xiao)(xiao)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力(li),其次要(yao)(yao)獲得盡可能低的(de)(de)(de)燃(ran)油(you)消耗率(lv)。擔這兩(liang)個要(yao)(yao)求(qiu)對于機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)(xie)(xie)(xie)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)來(lai)說常常是(shi)相互(hu)矛(mao)盾的(de)(de)(de)。如果追求(qiu)平(ping)均有(you)效(xiao)(xiao)(xiao)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力(li),則(ze)必然導致機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)(xie)(xie)(xie)效(xiao)(xiao)(xiao)率(lv)降低,燃(ran)油(you)消耗率(lv)升高。因此(ci),增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)值的(de)(de)(de)選取應在(zai)功率(lv)和(he)燃(ran)油(you)消耗率(lv)兩(liang)者之間尋求(qiu)最佳的(de)(de)(de)妥協方案。機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)(xie)(xie)(xie)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)系(xi)統目前在(zai)歐(ou)洲車(che)上用得較普遍(bian)。由(you)于機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)(xie)(xie)(xie)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)是(shi)在(zai)曲軸的(de)(de)(de)帶動(dong)(dong)(dong)下持續地(di)運轉,因此(ci)不動(dong)(dong)(dong)產生像渦(wo)輪增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)的(de)(de)(de)渦(wo)輪遲滯現象。機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)(xie)(xie)(xie)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)雖然只能提升約10%20%的(de)(de)(de)動(dong)(dong)(dong)力(li)輸出,但(dan)平(ping)順連續性是(shi)渦(wo)輪增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)發(fa)(fa)(fa)動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)所不及的(de)(de)(de)。
廢氣(qi)渦輪增壓
利用發(fa)(fa)(fa)動(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)廢(fei)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)能量驅動(dong)(dong)(dong)(dong)渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)(lun)增(zeng)壓(ya)(ya)器,稱(cheng)為(wei)廢(fei)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)(lun)增(zeng)壓(ya)(ya)(簡稱(cheng)渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)(lun)增(zeng)壓(ya)(ya)),如(ru)(ru)圖所示是(shi)廢(fei)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)(lun)增(zeng)壓(ya)(ya)系統。廢(fei)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)(lun)增(zeng)壓(ya)(ya)的(de)特點是(shi)在渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)(lun)增(zeng)壓(ya)(ya)器和發(fa)(fa)(fa)動(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)之(zhi)間沒(mei)有機(ji)(ji)械(xie)連接(jie)。它們之(zhi)間靠氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)路相通。因為(wei)壓(ya)(ya)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)機(ji)(ji)消耗(hao)的(de)功是(shi)渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)(lun)從廢(fei)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)中回收的(de)一部分能量,所以渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)(lun)增(zeng)壓(ya)(ya)發(fa)(fa)(fa)動(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)不(bu)僅可(ke)以增(zeng)加(jia)發(fa)(fa)(fa)動(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)的(de)功率(lv),而且可(ke)以提(ti)高(gao)(gao)其熱(re)效率(lv),降低燃油(you)消耗(hao)率(lv)。如(ru)(ru)果在轎車尾部看到(dao)Turbo或者(zhe)T的(de)標(biao)識,即表明該車采用的(de)發(fa)(fa)(fa)動(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)是(shi)渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)(lun)增(zeng)壓(ya)(ya)的(de)。渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)(lun)增(zeng)壓(ya)(ya)器實際上是(shi)臺空(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)壓(ya)(ya)縮機(ji)(ji),它是(shi)利用發(fa)(fa)(fa)動(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)排(pai)出的(de)廢(fei)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)慣性推動(dong)(dong)(dong)(dong)渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)(lun),渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)(lun)又帶動(dong)(dong)(dong)(dong)同(tong)軸的(de)葉(xie)輪(lun)(lun)(lun)(lun)壓(ya)(ya)縮由空(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)濾清器管道(dao)送來(lai)的(de)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi),使(shi)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)增(zeng)壓(ya)(ya)后進入氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)缸。當發(fa)(fa)(fa)動(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)轉(zhuan)速提(ti)高(gao)(gao),廢(fei)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)排(pai)出速度(du)(du)與(yu)渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)(lun)轉(zhuan)速也同(tong)步提(ti)高(gao)(gao),葉(xie)輪(lun)(lun)(lun)(lun)就(jiu)壓(ya)(ya)縮更多的(de)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)進入氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)缸,空(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)壓(ya)(ya)力和密度(du)(du)增(zeng)大(da)可(ke)以燃燒更多的(de)燃油(you),相應增(zeng)加(jia)油(you)量和調(diao)整一下發(fa)(fa)(fa)動(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)的(de)轉(zhuan)速,就(jiu)可(ke)以增(zeng)加(jia)發(fa)(fa)(fa)動(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)的(de)輸出功率(lv)。