汽(qi)車(che)要(yao)跑得(de)快(kuai),就(jiu)必須(xu)要(yao)有強勁的(de)(de)動力。目前汽(qi)車(che)的(de)(de)動力系(xi)統(tong)(tong)可粗分(fen)為自然(ran)(ran)進氣(qi)(qi)系(xi)統(tong)(tong)及增(zeng)(zeng)壓(ya)進氣(qi)(qi)系(xi)統(tong)(tong)兩大(da)類(lei)。在歐洲跑車(che)中,除了寶馬汽(qi)車(che)公司(si)依然(ran)(ran)堅持使用自然(ran)(ran)進氣(qi)(qi)發(fa)動機(ji)外,其他各(ge)汽(qi)車(che)公司(si)為了提升(sheng)車(che)輛(liang)的(de)(de)動力性能,紛紛采(cai)(cai)用增(zeng)(zeng)壓(ya)系(xi)統(tong)(tong),例(li)如:奔馳(chi)跑車(che)使用機(ji)械(xie)增(zeng)(zeng)壓(ya)系(xi)統(tong)(tong),紳寶汽(qi)車(che)則為渦輪(lun)增(zeng)(zeng)壓(ya)的(de)(de)開山鼻(bi)祖。近年日系(xi)汽(qi)車(che)也開始大(da)量采(cai)(cai)用渦輪(lun)增(zeng)(zeng)壓(ya)技(ji)術。自然(ran)(ran)進氣(qi)(qi)系(xi)統(tong)(tong)沒有安裝任何(he)形式的(de)(de)增(zeng)(zeng)壓(ya)器,只是利用活(huo)塞(sai)下行(xing)所產生的(de)(de)負壓(ya)來吸進混合氣(qi)(qi)。雖然(ran)(ran)自然(ran)(ran)進氣(qi)(qi)系(xi)統(tong)(tong)通過可變氣(qi)(qi)門正時系(xi)統(tong)(tong)能夠(gou)得(de)到(dao)較大(da)的(de)(de)馬力輸(shu)出,但動力的(de)(de)提升(sheng)很有限。為了有效(xiao)增(zeng)(zeng)加發(fa)動機(ji)的(de)(de)輸(shu)出功率,采(cai)(cai)用增(zeng)(zeng)壓(ya)系(xi)統(tong)(tong)可說是最有效(xiao)的(de)(de)方式。
最常見的(de)發動機增壓系統有(you)機械增壓與(yu)廢(fei)氣渦輪增壓兩種。
機械增壓
發(fa)動(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)以機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)方式(shi)(shi)驅動(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)器進行增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya),稱為(wei)(wei)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)。當(dang)發(fa)動(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)采(cai)用機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)時,通(tong)常(chang)由發(fa)動(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)曲軸通(tong)過齒輪(lun)驅動(dong)增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)器。增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)器一(yi)般采(cai)用離心式(shi)(shi)或羅茨壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)氣機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji),個別的(de)(de)(de)(de)(de)采(cai)用螺(luo)桿式(shi)(shi)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)氣機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)。近年來,在(zai)國(guo)外(wai)也(ye)開(kai)始(shi)采(cai)用新型的(de)(de)(de)(de)(de)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)渦旋(xuan)式(shi)(shi)增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)器。因(yin)為(wei)(wei)驅動(dong)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)氣機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)消(xiao)耗了發(fa)動(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)輸(shu)出(chu)功率(lv)(lv)(lv),所以機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)發(fa)動(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)熱效率(lv)(lv)(lv)不一(yi)定得到改善(shan),有(you)時反(fan)而比非增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)內燃機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)還低些。選(xuan)擇增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)時,首先要(yao)保證能(neng)達(da)到所要(yao)求的(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)均(jun)有(you)效壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力(li),其次要(yao)獲得盡可能(neng)低的(de)(de)(de)(de)(de)燃油消(xiao)耗率(lv)(lv)(lv)。擔這(zhe)兩個要(yao)求對于(yu)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)來說(shuo)常(chang)常(chang)是相互矛盾的(de)(de)(de)(de)(de)。如果追(zhui)求平(ping)均(jun)有(you)效壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力(li),則必然(ran)(ran)導致機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)效率(lv)(lv)(lv)降低,燃油消(xiao)耗率(lv)(lv)(lv)升(sheng)高。因(yin)此(ci),增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)值的(de)(de)(de)(de)(de)選(xuan)取應在(zai)功率(lv)(lv)(lv)和燃油消(xiao)耗率(lv)(lv)(lv)兩者之間尋(xun)求最佳(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)妥協方案(an)。機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)系(xi)統目前在(zai)歐洲車(che)上用得較(jiao)普遍。由于(yu)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)的(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)是在(zai)曲軸的(de)(de)(de)(de)(de)帶(dai)動(dong)下持續地運轉,因(yin)此(ci)不動(dong)產生像(xiang)渦輪(lun)增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)的(de)(de)(de)(de)(de)渦輪(lun)遲(chi)滯現象。機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)雖然(ran)(ran)只(zhi)能(neng)提升(sheng)約10%20%的(de)(de)(de)(de)(de)動(dong)力(li)輸(shu)出(chu),但平(ping)順連續性是渦輪(lun)增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)發(fa)動(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)所不及(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)。
廢氣渦輪增壓
利(li)用(yong)發(fa)動(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)廢(fei)氣(qi)能量驅動(dong)渦(wo)輪(lun)(lun)(lun)增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)器,稱為(wei)廢(fei)氣(qi)渦(wo)輪(lun)(lun)(lun)增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(簡(jian)稱渦(wo)輪(lun)(lun)(lun)增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)),如圖(tu)所示(shi)是(shi)(shi)廢(fei)氣(qi)渦(wo)輪(lun)(lun)(lun)增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)系統。廢(fei)氣(qi)渦(wo)輪(lun)(lun)(lun)增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)的(de)(de)(de)(de)(de)特點是(shi)(shi)在渦(wo)輪(lun)(lun)(lun)增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)器和(he)發(fa)動(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)之(zhi)(zhi)間沒有機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)械連接(jie)。它們之(zhi)(zhi)間靠氣(qi)路(lu)相通。因為(wei)壓(ya)(ya)(ya)(ya)氣(qi)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)消耗的(de)(de)(de)(de)(de)功(gong)是(shi)(shi)渦(wo)輪(lun)(lun)(lun)從廢(fei)氣(qi)中回(hui)收的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)部分能量,所以渦(wo)輪(lun)(lun)(lun)增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)發(fa)動(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)不僅可以增(zeng)(zeng)加發(fa)動(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)功(gong)率,而且可以提高其熱效率,降低燃(ran)油(you)消耗率。如果在轎車尾(wei)部看到Turbo或者T的(de)(de)(de)(de)(de)標(biao)識(shi),即表明(ming)該車采用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)動(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)是(shi)(shi)渦(wo)輪(lun)(lun)(lun)增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)的(de)(de)(de)(de)(de)。渦(wo)輪(lun)(lun)(lun)增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)器實際上是(shi)(shi)臺(tai)空(kong)氣(qi)壓(ya)(ya)(ya)(ya)縮機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji),它是(shi)(shi)利(li)用(yong)發(fa)動(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)排(pai)出(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)廢(fei)氣(qi)慣性推(tui)動(dong)渦(wo)輪(lun)(lun)(lun),渦(wo)輪(lun)(lun)(lun)又帶動(dong)同(tong)軸的(de)(de)(de)(de)(de)葉(xie)輪(lun)(lun)(lun)壓(ya)(ya)(ya)(ya)縮由空(kong)氣(qi)濾(lv)清器管道送(song)來的(de)(de)(de)(de)(de)空(kong)氣(qi),使(shi)空(kong)氣(qi)增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)后進入(ru)氣(qi)缸。當發(fa)動(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)轉速提高,廢(fei)氣(qi)排(pai)出(chu)速度(du)與渦(wo)輪(lun)(lun)(lun)轉速也(ye)同(tong)步提高,葉(xie)輪(lun)(lun)(lun)就(jiu)壓(ya)(ya)(ya)(ya)縮更多(duo)的(de)(de)(de)(de)(de)空(kong)氣(qi)進入(ru)氣(qi)缸,空(kong)氣(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)壓(ya)(ya)(ya)(ya)力和(he)密度(du)增(zeng)(zeng)大(da)可以燃(ran)燒更多(duo)的(de)(de)(de)(de)(de)燃(ran)油(you),相應(ying)增(zeng)(zeng)加油(you)量和(he)調整一(yi)下發(fa)動(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)轉速,就(jiu)可以增(zeng)(zeng)加發(fa)動(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)輸出(chu)功(gong)率。