汽車(che)要跑(pao)(pao)得快,就必須要有強勁的(de)動(dong)力(li)(li)。目前(qian)汽車(che)的(de)動(dong)力(li)(li)系(xi)統(tong)(tong)可粗分為(wei)自(zi)然進(jin)(jin)氣(qi)系(xi)統(tong)(tong)及增(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)進(jin)(jin)氣(qi)系(xi)統(tong)(tong)兩(liang)大(da)類。在歐洲跑(pao)(pao)車(che)中,除了(le)寶(bao)馬(ma)汽車(che)公司依然堅持使(shi)用(yong)自(zi)然進(jin)(jin)氣(qi)發動(dong)機外,其他各(ge)汽車(che)公司為(wei)了(le)提升(sheng)車(che)輛的(de)動(dong)力(li)(li)性能(neng),紛紛采(cai)用(yong)增(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)系(xi)統(tong)(tong),例如:奔馳跑(pao)(pao)車(che)使(shi)用(yong)機械增(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)系(xi)統(tong)(tong),紳(shen)寶(bao)汽車(che)則為(wei)渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)增(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)的(de)開山鼻祖(zu)。近年日系(xi)汽車(che)也開始大(da)量采(cai)用(yong)渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)增(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)技術。自(zi)然進(jin)(jin)氣(qi)系(xi)統(tong)(tong)沒有安(an)裝任何形(xing)式的(de)增(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)器(qi),只是利(li)用(yong)活塞下行所產生的(de)負壓(ya)(ya)(ya)(ya)來吸進(jin)(jin)混合(he)氣(qi)。雖然自(zi)然進(jin)(jin)氣(qi)系(xi)統(tong)(tong)通過可變氣(qi)門正(zheng)時系(xi)統(tong)(tong)能(neng)夠得到較大(da)的(de)馬(ma)力(li)(li)輸出,但動(dong)力(li)(li)的(de)提升(sheng)很有限。為(wei)了(le)有效增(zeng)加(jia)發動(dong)機的(de)輸出功率,采(cai)用(yong)增(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)系(xi)統(tong)(tong)可說是最有效的(de)方式。
最常見的發動機(ji)增(zeng)(zeng)壓(ya)系統(tong)有機(ji)械(xie)增(zeng)(zeng)壓(ya)與廢氣渦輪增(zeng)(zeng)壓(ya)兩種。
機(ji)械增壓
發(fa)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)以機(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)方式(shi)驅動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)器進行(xing)增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya),稱為機(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)。當發(fa)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)采(cai)(cai)用(yong)機(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)時(shi),通常由發(fa)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)曲(qu)軸通過齒輪(lun)(lun)驅動(dong)(dong)增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)器。增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)器一(yi)般采(cai)(cai)用(yong)離心式(shi)或羅茨(ci)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)氣(qi)機(ji)(ji)(ji)(ji),個別的(de)(de)(de)采(cai)(cai)用(yong)螺桿式(shi)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)氣(qi)機(ji)(ji)(ji)(ji)。近年來,在國外(wai)也開始(shi)采(cai)(cai)用(yong)新型的(de)(de)(de)機(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)渦(wo)旋式(shi)增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)器。因(yin)(yin)(yin)為驅動(dong)(dong)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)氣(qi)機(ji)(ji)(ji)(ji)消耗(hao)了發(fa)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)一(yi)定的(de)(de)(de)輸(shu)出功(gong)率(lv)(lv),所(suo)以機(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)發(fa)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)熱(re)效(xiao)率(lv)(lv)不一(yi)定得(de)到改善,有時(shi)反而比非增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)內燃(ran)(ran)機(ji)(ji)(ji)(ji)還低(di)些。選擇增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)時(shi),首(shou)先要(yao)保證(zheng)能(neng)(neng)達到所(suo)要(yao)求(qiu)的(de)(de)(de)平均(jun)有效(xiao)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力(li),其(qi)次要(yao)獲得(de)盡可能(neng)(neng)低(di)的(de)(de)(de)燃(ran)(ran)油消耗(hao)率(lv)(lv)。擔這兩個要(yao)求(qiu)對于機(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)來說常常是相互矛盾的(de)(de)(de)。如果追求(qiu)平均(jun)有效(xiao)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力(li),則必然導致機(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)效(xiao)率(lv)(lv)降低(di),燃(ran)(ran)油消耗(hao)率(lv)(lv)升高。因(yin)(yin)(yin)此,增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)值(zhi)的(de)(de)(de)選取應在功(gong)率(lv)(lv)和燃(ran)(ran)油消耗(hao)率(lv)(lv)兩者之間(jian)尋求(qiu)最佳的(de)(de)(de)妥(tuo)協方案。機(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)系統目前在歐(ou)洲車上用(yong)得(de)較普遍。由于機(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)(ji)是在曲(qu)軸的(de)(de)(de)帶動(dong)(dong)下持(chi)續(xu)地運(yun)轉,因(yin)(yin)(yin)此不動(dong)(dong)產生像渦(wo)輪(lun)(lun)增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)的(de)(de)(de)渦(wo)輪(lun)(lun)遲滯現象(xiang)。機(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)雖然只能(neng)(neng)提升約(yue)10%20%的(de)(de)(de)動(dong)(dong)力(li)輸(shu)出,但平順(shun)連續(xu)性是渦(wo)輪(lun)(lun)增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)發(fa)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)所(suo)不及的(de)(de)(de)。
廢氣渦輪增壓
利用發(fa)(fa)動機(ji)廢(fei)(fei)(fei)(fei)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)能量驅動渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)增(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)器,稱為(wei)廢(fei)(fei)(fei)(fei)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)增(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(簡(jian)稱渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)增(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)),如(ru)圖所示(shi)是(shi)(shi)(shi)(shi)廢(fei)(fei)(fei)(fei)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)增(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)系統。廢(fei)(fei)(fei)(fei)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)增(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)的(de)(de)特點(dian)是(shi)(shi)(shi)(shi)在(zai)渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)增(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)器和(he)發(fa)(fa)動機(ji)之(zhi)間沒有機(ji)械連接(jie)。它(ta)們(men)之(zhi)間靠氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)路相通。因為(wei)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)機(ji)消耗(hao)的(de)(de)功(gong)是(shi)(shi)(shi)(shi)渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)從廢(fei)(fei)(fei)(fei)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)中回收(shou)的(de)(de)一(yi)部分能量,所以渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)增(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)發(fa)(fa)動機(ji)不僅可(ke)(ke)以增(zeng)加(jia)發(fa)(fa)動機(ji)的(de)(de)功(gong)率(lv),而且可(ke)(ke)以提(ti)高其熱效率(lv),降(jiang)低(di)燃油消耗(hao)率(lv)。如(ru)果在(zai)轎(jiao)車(che)尾部看到(dao)Turbo或(huo)者T的(de)(de)標(biao)識,即表明(ming)該(gai)車(che)采(cai)用的(de)(de)發(fa)(fa)動機(ji)是(shi)(shi)(shi)(shi)渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)增(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)的(de)(de)。渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)增(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)器實際上是(shi)(shi)(shi)(shi)臺(tai)空(kong)(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)縮機(ji),它(ta)是(shi)(shi)(shi)(shi)利用發(fa)(fa)動機(ji)排出的(de)(de)廢(fei)(fei)(fei)(fei)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)慣性推(tui)動渦(wo)(wo)輪(lun)(lun),渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)又帶動同軸的(de)(de)葉輪(lun)(lun)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)縮由空(kong)(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)濾清器管道送(song)來的(de)(de)空(kong)(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi),使(shi)空(kong)(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)增(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)后進(jin)(jin)入氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)缸。當發(fa)(fa)動機(ji)轉速(su)(su)提(ti)高,廢(fei)(fei)(fei)(fei)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)排出速(su)(su)度與渦(wo)(wo)輪(lun)(lun)轉速(su)(su)也同步(bu)提(ti)高,葉輪(lun)(lun)就壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)縮更(geng)多的(de)(de)空(kong)(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)進(jin)(jin)入氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)缸,空(kong)(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力和(he)密度增(zeng)大可(ke)(ke)以燃燒更(geng)多的(de)(de)燃油,相應增(zeng)加(jia)油量和(he)調整一(yi)下發(fa)(fa)動機(ji)的(de)(de)轉速(su)(su),就可(ke)(ke)以增(zeng)加(jia)發(fa)(fa)動機(ji)的(de)(de)輸出功(gong)率(lv)。