汽(qi)車要跑得快(kuai),就必(bi)須(xu)要有強勁的(de)(de)(de)動(dong)力。目前汽(qi)車的(de)(de)(de)動(dong)力系(xi)(xi)統可粗(cu)分為(wei)自然進(jin)氣(qi)系(xi)(xi)統及增(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)進(jin)氣(qi)系(xi)(xi)統兩大類。在(zai)歐洲(zhou)跑車中,除(chu)了(le)寶(bao)馬汽(qi)車公司依然堅持使用自然進(jin)氣(qi)發(fa)動(dong)機外,其他各汽(qi)車公司為(wei)了(le)提升車輛的(de)(de)(de)動(dong)力性能,紛紛采(cai)用增(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)系(xi)(xi)統,例(li)如(ru):奔馳跑車使用機械(xie)增(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)系(xi)(xi)統,紳(shen)寶(bao)汽(qi)車則為(wei)渦輪增(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)的(de)(de)(de)開山鼻(bi)祖。近年日(ri)系(xi)(xi)汽(qi)車也開始大量采(cai)用渦輪增(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)技術。自然進(jin)氣(qi)系(xi)(xi)統沒有安裝(zhuang)任何形式(shi)的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)器,只是(shi)利用活塞下行(xing)所產生(sheng)的(de)(de)(de)負壓(ya)來吸進(jin)混合氣(qi)。雖(sui)然自然進(jin)氣(qi)系(xi)(xi)統通過可變氣(qi)門(men)正(zheng)時系(xi)(xi)統能夠得到較(jiao)大的(de)(de)(de)馬力輸(shu)(shu)出,但(dan)動(dong)力的(de)(de)(de)提升很有限。為(wei)了(le)有效(xiao)增(zeng)(zeng)(zeng)加發(fa)動(dong)機的(de)(de)(de)輸(shu)(shu)出功率,采(cai)用增(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)系(xi)(xi)統可說是(shi)最有效(xiao)的(de)(de)(de)方(fang)式(shi)。
最常見(jian)的發動機(ji)增(zeng)壓(ya)系統(tong)有機(ji)械(xie)增(zeng)壓(ya)與廢氣(qi)渦輪增(zeng)壓(ya)兩種。
機(ji)械增壓
發(fa)動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)以(yi)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)方式(shi)(shi)驅動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)器(qi)進行(xing)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya),稱為(wei)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)。當(dang)發(fa)動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)采(cai)(cai)用機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)時(shi),通(tong)常由發(fa)動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)曲軸通(tong)過齒輪驅動(dong)(dong)(dong)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)器(qi)。增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)器(qi)一般采(cai)(cai)用離心(xin)式(shi)(shi)或羅茨(ci)壓(ya)(ya)(ya)氣(qi)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji),個(ge)別的(de)(de)(de)采(cai)(cai)用螺桿式(shi)(shi)壓(ya)(ya)(ya)氣(qi)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)。近年來(lai),在(zai)國外也開(kai)始采(cai)(cai)用新型的(de)(de)(de)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)渦(wo)旋式(shi)(shi)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)器(qi)。因為(wei)驅動(dong)(dong)(dong)壓(ya)(ya)(ya)氣(qi)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)消(xiao)耗了(le)發(fa)動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)一定(ding)的(de)(de)(de)輸(shu)出功率(lv),所以(yi)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)發(fa)動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)熱效(xiao)率(lv)不一定(ding)得(de)到(dao)改善,有時(shi)反(fan)而比非增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)內(nei)燃機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)還低些。選擇(ze)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)時(shi),首先要(yao)(yao)保證(zheng)能(neng)達到(dao)所要(yao)(yao)求的(de)(de)(de)平均有效(xiao)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li),其次要(yao)(yao)獲得(de)盡可能(neng)低的(de)(de)(de)燃油(you)消(xiao)耗率(lv)。擔這(zhe)兩(liang)個(ge)要(yao)(yao)求對于機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)來(lai)說常常是相互(hu)矛(mao)盾的(de)(de)(de)。如果追(zhui)求平均有效(xiao)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li),則必然導致機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)效(xiao)率(lv)降(jiang)低,燃油(you)消(xiao)耗率(lv)升(sheng)高。因此,增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)值(zhi)的(de)(de)(de)選取應(ying)在(zai)功率(lv)和(he)燃油(you)消(xiao)耗率(lv)兩(liang)者之間尋求最佳的(de)(de)(de)妥協方案。機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)系(xi)統(tong)目前在(zai)歐洲(zhou)車上用得(de)較普遍(bian)。由于機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)是在(zai)曲軸的(de)(de)(de)帶動(dong)(dong)(dong)下持續(xu)地運轉,因此不動(dong)(dong)(dong)產生(sheng)像渦(wo)輪增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)的(de)(de)(de)渦(wo)輪遲滯現象。機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)雖(sui)然只(zhi)能(neng)提升(sheng)約10%20%的(de)(de)(de)動(dong)(dong)(dong)力(li)(li)輸(shu)出,但(dan)平順連(lian)續(xu)性是渦(wo)輪增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(ya)發(fa)動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)所不及的(de)(de)(de)。
廢氣渦輪增壓
利(li)用(yong)發(fa)(fa)動機(ji)(ji)廢(fei)(fei)氣(qi)能(neng)量(liang)(liang)驅動渦(wo)(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)(lun)增(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)器(qi),稱為廢(fei)(fei)氣(qi)渦(wo)(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)(lun)增(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)(簡稱渦(wo)(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)(lun)增(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)),如圖(tu)所示是(shi)廢(fei)(fei)氣(qi)渦(wo)(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)(lun)增(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)系統。廢(fei)(fei)氣(qi)渦(wo)(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)(lun)增(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)的(de)(de)(de)特(te)點是(shi)在(zai)渦(wo)(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)(lun)增(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)器(qi)和(he)發(fa)(fa)動機(ji)(ji)之間沒(mei)有機(ji)(ji)械連接。它們之間靠氣(qi)路相(xiang)通。因為壓(ya)(ya)氣(qi)機(ji)(ji)消耗的(de)(de)(de)功是(shi)渦(wo)(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)(lun)從(cong)廢(fei)(fei)氣(qi)中回收的(de)(de)(de)一(yi)部分能(neng)量(liang)(liang),所以(yi)渦(wo)(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)(lun)增(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)發(fa)(fa)動機(ji)(ji)不僅可(ke)以(yi)增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)發(fa)(fa)動機(ji)(ji)的(de)(de)(de)功率(lv),而且可(ke)以(yi)提高其熱效率(lv),降低燃油(you)消耗率(lv)。如果在(zai)轎車(che)尾部看到Turbo或者T的(de)(de)(de)標識,即(ji)表明該(gai)車(che)采用(yong)的(de)(de)(de)發(fa)(fa)動機(ji)(ji)是(shi)渦(wo)(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)(lun)增(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)的(de)(de)(de)。渦(wo)(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)(lun)增(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)器(qi)實際上是(shi)臺空(kong)(kong)氣(qi)壓(ya)(ya)縮(suo)機(ji)(ji),它是(shi)利(li)用(yong)發(fa)(fa)動機(ji)(ji)排出(chu)的(de)(de)(de)廢(fei)(fei)氣(qi)慣(guan)性推動渦(wo)(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)(lun),渦(wo)(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)(lun)又帶動同軸的(de)(de)(de)葉輪(lun)(lun)(lun)(lun)壓(ya)(ya)縮(suo)由(you)空(kong)(kong)氣(qi)濾清器(qi)管道送來的(de)(de)(de)空(kong)(kong)氣(qi),使空(kong)(kong)氣(qi)增(zeng)(zeng)(zeng)壓(ya)(ya)后進入氣(qi)缸。當發(fa)(fa)動機(ji)(ji)轉速提高,廢(fei)(fei)氣(qi)排出(chu)速度(du)與渦(wo)(wo)(wo)輪(lun)(lun)(lun)(lun)轉速也(ye)同步提高,葉輪(lun)(lun)(lun)(lun)就壓(ya)(ya)縮(suo)更多的(de)(de)(de)空(kong)(kong)氣(qi)進入氣(qi)缸,空(kong)(kong)氣(qi)的(de)(de)(de)壓(ya)(ya)力和(he)密度(du)增(zeng)(zeng)(zeng)大可(ke)以(yi)燃燒更多的(de)(de)(de)燃油(you),相(xiang)應增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)油(you)量(liang)(liang)和(he)調(diao)整一(yi)下(xia)發(fa)(fa)動機(ji)(ji)的(de)(de)(de)轉速,就可(ke)以(yi)增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)發(fa)(fa)動機(ji)(ji)的(de)(de)(de)輸(shu)出(chu)功率(lv)。