汽(qi)車(che)要跑得快,就必須(xu)要有(you)強(qiang)勁的(de)(de)(de)動(dong)(dong)力(li)。目前汽(qi)車(che)的(de)(de)(de)動(dong)(dong)力(li)系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)可粗分為(wei)自(zi)然(ran)(ran)進(jin)氣(qi)(qi)(qi)系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)及增(zeng)(zeng)壓(ya)進(jin)氣(qi)(qi)(qi)系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)兩大類。在歐洲跑車(che)中,除了寶馬汽(qi)車(che)公司依然(ran)(ran)堅持使用(yong)(yong)自(zi)然(ran)(ran)進(jin)氣(qi)(qi)(qi)發動(dong)(dong)機外(wai),其他各汽(qi)車(che)公司為(wei)了提升(sheng)車(che)輛(liang)的(de)(de)(de)動(dong)(dong)力(li)性能(neng),紛紛采用(yong)(yong)增(zeng)(zeng)壓(ya)系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong),例如:奔(ben)馳(chi)跑車(che)使用(yong)(yong)機械增(zeng)(zeng)壓(ya)系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong),紳(shen)寶汽(qi)車(che)則為(wei)渦輪增(zeng)(zeng)壓(ya)的(de)(de)(de)開山(shan)鼻祖。近年(nian)日系(xi)(xi)(xi)(xi)汽(qi)車(che)也開始大量采用(yong)(yong)渦輪增(zeng)(zeng)壓(ya)技術。自(zi)然(ran)(ran)進(jin)氣(qi)(qi)(qi)系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)沒有(you)安裝(zhuang)任(ren)何(he)形式的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)壓(ya)器,只是利(li)用(yong)(yong)活(huo)塞下行所產(chan)生的(de)(de)(de)負壓(ya)來(lai)吸進(jin)混(hun)合氣(qi)(qi)(qi)。雖然(ran)(ran)自(zi)然(ran)(ran)進(jin)氣(qi)(qi)(qi)系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)通(tong)過可變氣(qi)(qi)(qi)門正時系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)能(neng)夠得到較大的(de)(de)(de)馬力(li)輸(shu)出(chu)(chu),但動(dong)(dong)力(li)的(de)(de)(de)提升(sheng)很有(you)限。為(wei)了有(you)效增(zeng)(zeng)加發動(dong)(dong)機的(de)(de)(de)輸(shu)出(chu)(chu)功率,采用(yong)(yong)增(zeng)(zeng)壓(ya)系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)可說(shuo)是最有(you)效的(de)(de)(de)方式。
最常見(jian)的發動機增壓系統有(you)機械增壓與(yu)廢(fei)氣渦輪增壓兩(liang)種。
機械增(zeng)壓
發動機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)以機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)(xie)方(fang)式驅(qu)動機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)(xie)增(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)器(qi)進行增(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya),稱為(wei)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)(xie)增(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)。當(dang)發動機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)采(cai)(cai)用(yong)(yong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)(xie)增(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)時,通常(chang)由(you)發動機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)曲(qu)軸(zhou)通過(guo)齒輪驅(qu)動增(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)器(qi)。增(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)器(qi)一(yi)般采(cai)(cai)用(yong)(yong)離心式或(huo)羅茨壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)氣(qi)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji),個別的(de)(de)(de)(de)采(cai)(cai)用(yong)(yong)螺桿式壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)氣(qi)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)。近年來(lai),在(zai)國外也開始采(cai)(cai)用(yong)(yong)新(xin)型的(de)(de)(de)(de)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)(xie)渦(wo)旋式增(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)器(qi)。因(yin)為(wei)驅(qu)動壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)氣(qi)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)消(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)了發動機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)輸出功(gong)率(lv)(lv)(lv),所以機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)(xie)增(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)發動機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)熱效率(lv)(lv)(lv)不(bu)一(yi)定(ding)得到(dao)改(gai)善,有(you)時反而比非增(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)內燃(ran)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)還低(di)些(xie)。選擇(ze)增(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)時,首先要(yao)(yao)保證能達到(dao)所要(yao)(yao)求(qiu)的(de)(de)(de)(de)平均(jun)有(you)效壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li),其次要(yao)(yao)獲得盡可能低(di)的(de)(de)(de)(de)燃(ran)油(you)消(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)率(lv)(lv)(lv)。擔這(zhe)兩(liang)個要(yao)(yao)求(qiu)對于機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)(xie)增(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)來(lai)說(shuo)常(chang)常(chang)是相(xiang)互矛盾的(de)(de)(de)(de)。如果追求(qiu)平均(jun)有(you)效壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li),則必然(ran)導致機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)(xie)效率(lv)(lv)(lv)降低(di),燃(ran)油(you)消(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)率(lv)(lv)(lv)升高。因(yin)此,增(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)值(zhi)的(de)(de)(de)(de)選取應在(zai)功(gong)率(lv)(lv)(lv)和燃(ran)油(you)消(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)率(lv)(lv)(lv)兩(liang)者之間尋求(qiu)最佳的(de)(de)(de)(de)妥協方(fang)案。機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)(xie)增(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)系(xi)統(tong)目(mu)前在(zai)歐洲車上(shang)用(yong)(yong)得較(jiao)普遍(bian)。由(you)于機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)(xie)增(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)是在(zai)曲(qu)軸(zhou)的(de)(de)(de)(de)帶(dai)動下持續地運轉,因(yin)此不(bu)動產生像渦(wo)輪增(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)的(de)(de)(de)(de)渦(wo)輪遲滯(zhi)現象。機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)(xie)增(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)雖然(ran)只(zhi)能提升約10%20%的(de)(de)(de)(de)動力(li)(li)輸出,但平順連續性是渦(wo)輪增(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)發動機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)所不(bu)及的(de)(de)(de)(de)。
廢氣(qi)渦輪增壓(ya)
利用(yong)發(fa)(fa)(fa)動(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)廢(fei)氣(qi)(qi)能量(liang)(liang)驅動(dong)(dong)(dong)(dong)渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)增(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)器(qi)(qi),稱(cheng)為(wei)廢(fei)氣(qi)(qi)渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)增(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(簡稱(cheng)渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)增(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)),如圖所示是(shi)廢(fei)氣(qi)(qi)渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)增(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)系統。廢(fei)氣(qi)(qi)渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)增(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)的(de)(de)(de)特點(dian)是(shi)在渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)增(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)器(qi)(qi)和(he)發(fa)(fa)(fa)動(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)之間(jian)沒有機(ji)(ji)(ji)械連接。它們(men)之間(jian)靠氣(qi)(qi)路(lu)相通。因為(wei)壓(ya)(ya)(ya)(ya)氣(qi)(qi)機(ji)(ji)(ji)消耗(hao)的(de)(de)(de)功是(shi)渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)從(cong)廢(fei)氣(qi)(qi)中回收的(de)(de)(de)一(yi)(yi)部分能量(liang)(liang),所以渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)增(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)發(fa)(fa)(fa)動(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)不僅可(ke)(ke)以增(zeng)(zeng)(zeng)加發(fa)(fa)(fa)動(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)功率(lv),而且可(ke)(ke)以提(ti)高(gao)其熱效率(lv),降低燃油消耗(hao)率(lv)。如果在轎車尾部看到Turbo或者T的(de)(de)(de)標識,即表(biao)明該車采用(yong)的(de)(de)(de)發(fa)(fa)(fa)動(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)是(shi)渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)增(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)的(de)(de)(de)。渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)增(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)器(qi)(qi)實際上是(shi)臺空(kong)(kong)氣(qi)(qi)壓(ya)(ya)(ya)(ya)縮(suo)(suo)機(ji)(ji)(ji),它是(shi)利用(yong)發(fa)(fa)(fa)動(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)排(pai)出(chu)的(de)(de)(de)廢(fei)氣(qi)(qi)慣(guan)性(xing)推動(dong)(dong)(dong)(dong)渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun),渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)又帶(dai)動(dong)(dong)(dong)(dong)同(tong)軸的(de)(de)(de)葉輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)壓(ya)(ya)(ya)(ya)縮(suo)(suo)由(you)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)濾清器(qi)(qi)管道送來的(de)(de)(de)空(kong)(kong)氣(qi)(qi),使(shi)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)增(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)后進(jin)入(ru)氣(qi)(qi)缸(gang)。當發(fa)(fa)(fa)動(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)轉(zhuan)速提(ti)高(gao),廢(fei)氣(qi)(qi)排(pai)出(chu)速度與渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)轉(zhuan)速也同(tong)步提(ti)高(gao),葉輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)就壓(ya)(ya)(ya)(ya)縮(suo)(suo)更多(duo)的(de)(de)(de)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)進(jin)入(ru)氣(qi)(qi)缸(gang),空(kong)(kong)氣(qi)(qi)的(de)(de)(de)壓(ya)(ya)(ya)(ya)力和(he)密(mi)度增(zeng)(zeng)(zeng)大可(ke)(ke)以燃燒更多(duo)的(de)(de)(de)燃油,相應(ying)增(zeng)(zeng)(zeng)加油量(liang)(liang)和(he)調整一(yi)(yi)下發(fa)(fa)(fa)動(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)轉(zhuan)速,就可(ke)(ke)以增(zeng)(zeng)(zeng)加發(fa)(fa)(fa)動(dong)(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)輸出(chu)功率(lv)。