汽(qi)車要(yao)跑(pao)得快,就必(bi)須要(yao)有(you)(you)強(qiang)勁(jing)的(de)動(dong)力(li)。目前汽(qi)車的(de)動(dong)力(li)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)可粗分為自然(ran)進(jin)(jin)(jin)(jin)氣(qi)(qi)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)及增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)進(jin)(jin)(jin)(jin)氣(qi)(qi)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)兩大(da)類。在(zai)歐(ou)洲跑(pao)車中,除了寶馬汽(qi)車公司(si)依(yi)然(ran)堅持使用自然(ran)進(jin)(jin)(jin)(jin)氣(qi)(qi)發動(dong)機(ji)外,其他各(ge)汽(qi)車公司(si)為了提(ti)升車輛的(de)動(dong)力(li)性能,紛(fen)紛(fen)采用增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong),例(li)如(ru):奔馳跑(pao)車使用機(ji)械增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong),紳寶汽(qi)車則為渦輪(lun)(lun)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)的(de)開(kai)山鼻祖(zu)。近年日(ri)系(xi)(xi)(xi)汽(qi)車也開(kai)始大(da)量采用渦輪(lun)(lun)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)技術。自然(ran)進(jin)(jin)(jin)(jin)氣(qi)(qi)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)沒有(you)(you)安裝任何形式(shi)的(de)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)器,只是利用活塞下行所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)負壓(ya)來吸進(jin)(jin)(jin)(jin)混合氣(qi)(qi)。雖然(ran)自然(ran)進(jin)(jin)(jin)(jin)氣(qi)(qi)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)通過可變氣(qi)(qi)門正時系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)能夠得到較大(da)的(de)馬力(li)輸出,但動(dong)力(li)的(de)提(ti)升很有(you)(you)限。為了有(you)(you)效增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)加發動(dong)機(ji)的(de)輸出功率,采用增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)可說(shuo)是最有(you)(you)效的(de)方式(shi)。
最常(chang)見的發動(dong)機增(zeng)壓系統有機械增(zeng)壓與廢(fei)氣渦(wo)輪增(zeng)壓兩種。
機械增壓
發(fa)(fa)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)以(yi)機(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)(xie)(xie)(xie)方式(shi)驅動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)(xie)(xie)(xie)增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)器(qi)進行增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya),稱為機(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)(xie)(xie)(xie)增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)。當發(fa)(fa)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)采(cai)(cai)用(yong)機(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)(xie)(xie)(xie)增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)時,通(tong)常(chang)由發(fa)(fa)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)曲軸通(tong)過齒(chi)輪驅動(dong)(dong)增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)器(qi)。增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)器(qi)一(yi)(yi)般(ban)采(cai)(cai)用(yong)離心(xin)式(shi)或羅茨壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)氣(qi)機(ji)(ji)(ji)(ji),個別的(de)(de)(de)(de)(de)(de)采(cai)(cai)用(yong)螺桿式(shi)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)氣(qi)機(ji)(ji)(ji)(ji)。近年(nian)來(lai),在(zai)(zai)國外也開始(shi)采(cai)(cai)用(yong)新型的(de)(de)(de)(de)(de)(de)機(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)(xie)(xie)(xie)渦(wo)(wo)(wo)旋式(shi)增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)器(qi)。因(yin)為驅動(dong)(dong)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)氣(qi)機(ji)(ji)(ji)(ji)消耗(hao)了發(fa)(fa)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)輸出功率(lv),所(suo)以(yi)機(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)(xie)(xie)(xie)增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)發(fa)(fa)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱效率(lv)不一(yi)(yi)定(ding)得到改善,有時反(fan)而(er)比非增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)內燃機(ji)(ji)(ji)(ji)還低(di)些(xie)。選(xuan)擇增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力時,首先要(yao)保證能(neng)(neng)達到所(suo)要(yao)求(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)均有效壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力,其次要(yao)獲得盡可能(neng)(neng)低(di)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)燃油(you)消耗(hao)率(lv)。擔(dan)這兩(liang)個要(yao)求(qiu)對(dui)于機(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)(xie)(xie)(xie)增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)來(lai)說(shuo)常(chang)常(chang)是相互矛盾的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。如果(guo)追求(qiu)平(ping)均有效壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力,則必然導致機(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)(xie)(xie)(xie)效率(lv)降低(di),燃油(you)消耗(hao)率(lv)升高。因(yin)此(ci),增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力值的(de)(de)(de)(de)(de)(de)選(xuan)取應在(zai)(zai)功率(lv)和燃油(you)消耗(hao)率(lv)兩(liang)者之間尋求(qiu)最佳的(de)(de)(de)(de)(de)(de)妥協(xie)方案。機(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)(xie)(xie)(xie)增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)系統目前在(zai)(zai)歐(ou)洲車上(shang)用(yong)得較普(pu)遍(bian)。由于機(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)(xie)(xie)(xie)增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)(ji)是在(zai)(zai)曲軸的(de)(de)(de)(de)(de)(de)帶動(dong)(dong)下持(chi)續地運轉,因(yin)此(ci)不動(dong)(dong)產生(sheng)像渦(wo)(wo)(wo)輪增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)渦(wo)(wo)(wo)輪遲滯現象。機(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)(xie)(xie)(xie)增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)雖然只(zhi)能(neng)(neng)提升約10%20%的(de)(de)(de)(de)(de)(de)動(dong)(dong)力輸出,但平(ping)順連續性是渦(wo)(wo)(wo)輪增(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)發(fa)(fa)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)所(suo)不及的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。
廢氣渦輪增壓(ya)
利用發(fa)(fa)(fa)動(dong)(dong)(dong)機(ji)廢(fei)氣(qi)(qi)(qi)(qi)能量(liang)驅(qu)動(dong)(dong)(dong)渦(wo)輪(lun)(lun)(lun)(lun)增(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)器(qi),稱(cheng)為廢(fei)氣(qi)(qi)(qi)(qi)渦(wo)輪(lun)(lun)(lun)(lun)增(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)(簡(jian)稱(cheng)渦(wo)輪(lun)(lun)(lun)(lun)增(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)),如圖所示是(shi)(shi)(shi)廢(fei)氣(qi)(qi)(qi)(qi)渦(wo)輪(lun)(lun)(lun)(lun)增(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)系(xi)統(tong)。廢(fei)氣(qi)(qi)(qi)(qi)渦(wo)輪(lun)(lun)(lun)(lun)增(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)的(de)(de)(de)(de)特(te)點(dian)是(shi)(shi)(shi)在渦(wo)輪(lun)(lun)(lun)(lun)增(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)器(qi)和(he)(he)(he)發(fa)(fa)(fa)動(dong)(dong)(dong)機(ji)之間沒(mei)有機(ji)械連接(jie)。它們之間靠氣(qi)(qi)(qi)(qi)路(lu)相(xiang)(xiang)通。因(yin)為壓(ya)(ya)(ya)氣(qi)(qi)(qi)(qi)機(ji)消(xiao)耗的(de)(de)(de)(de)功(gong)是(shi)(shi)(shi)渦(wo)輪(lun)(lun)(lun)(lun)從廢(fei)氣(qi)(qi)(qi)(qi)中(zhong)回收的(de)(de)(de)(de)一部(bu)分能量(liang),所以(yi)渦(wo)輪(lun)(lun)(lun)(lun)增(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)發(fa)(fa)(fa)動(dong)(dong)(dong)機(ji)不(bu)僅可(ke)(ke)(ke)以(yi)增(zeng)(zeng)(zeng)加發(fa)(fa)(fa)動(dong)(dong)(dong)機(ji)的(de)(de)(de)(de)功(gong)率(lv)(lv),而且可(ke)(ke)(ke)以(yi)提(ti)(ti)高(gao)其熱(re)效率(lv)(lv),降低燃油(you)(you)(you)消(xiao)耗率(lv)(lv)。如果(guo)在轎車尾(wei)部(bu)看到(dao)Turbo或者(zhe)T的(de)(de)(de)(de)標識,即表明該車采用的(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)(fa)動(dong)(dong)(dong)機(ji)是(shi)(shi)(shi)渦(wo)輪(lun)(lun)(lun)(lun)增(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)的(de)(de)(de)(de)。渦(wo)輪(lun)(lun)(lun)(lun)增(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)器(qi)實際上是(shi)(shi)(shi)臺空(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)壓(ya)(ya)(ya)縮機(ji),它是(shi)(shi)(shi)利用發(fa)(fa)(fa)動(dong)(dong)(dong)機(ji)排(pai)出的(de)(de)(de)(de)廢(fei)氣(qi)(qi)(qi)(qi)慣性推動(dong)(dong)(dong)渦(wo)輪(lun)(lun)(lun)(lun),渦(wo)輪(lun)(lun)(lun)(lun)又帶動(dong)(dong)(dong)同軸的(de)(de)(de)(de)葉(xie)輪(lun)(lun)(lun)(lun)壓(ya)(ya)(ya)縮由空(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)濾(lv)清器(qi)管道送來的(de)(de)(de)(de)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi),使空(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)增(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)后進入氣(qi)(qi)(qi)(qi)缸。當(dang)發(fa)(fa)(fa)動(dong)(dong)(dong)機(ji)轉(zhuan)速(su)(su)提(ti)(ti)高(gao),廢(fei)氣(qi)(qi)(qi)(qi)排(pai)出速(su)(su)度與渦(wo)輪(lun)(lun)(lun)(lun)轉(zhuan)速(su)(su)也同步提(ti)(ti)高(gao),葉(xie)輪(lun)(lun)(lun)(lun)就(jiu)壓(ya)(ya)(ya)縮更(geng)多的(de)(de)(de)(de)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)進入氣(qi)(qi)(qi)(qi)缸,空(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)壓(ya)(ya)(ya)力和(he)(he)(he)密度增(zeng)(zeng)(zeng)大(da)可(ke)(ke)(ke)以(yi)燃燒更(geng)多的(de)(de)(de)(de)燃油(you)(you)(you),相(xiang)(xiang)應增(zeng)(zeng)(zeng)加油(you)(you)(you)量(liang)和(he)(he)(he)調(diao)整一下發(fa)(fa)(fa)動(dong)(dong)(dong)機(ji)的(de)(de)(de)(de)轉(zhuan)速(su)(su),就(jiu)可(ke)(ke)(ke)以(yi)增(zeng)(zeng)(zeng)加發(fa)(fa)(fa)動(dong)(dong)(dong)機(ji)的(de)(de)(de)(de)輸(shu)出功(gong)率(lv)(lv)。