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两种常见增压系统的比较

http://www.sina.com.cn  2007年07月13日 08:16  汽车导报
      撰文、图片:谢宗桓、陈刚

      在先进汽车发动机的增压系统中,最常用的有两种系统:涡轮增压系统和机械增压系统。

        针对自然进气(NA)引擎在高转时进气效率低的问题,使用强制压进空气的方式,让每次气门开启时间内能挤入燃烧室的空气增加,因此喷油量也能相对增加,让引擎的工作能量比增压之前更为强大,这就是增压(Charge)的基本原理。

        而在先进汽车发动机的增压系统中,最常用的有两种系统:涡轮增压系统和机械增压系统。简单地说,它们的工作原理都是提升进气的压力,因此当进气阀门打开的时候,这些相对压力较高的气体,自己就会因为压力差(Pressure Differential)的关系,自动地全数灌进汽缸里,不像自然进气引擎,还需要靠着活塞的下行动作造成吸力(Suction),才把空气吸进。除了因进气的主动/ 被动关系,导致容积效率提升外。增压引擎的进气压缩缘故,空气密度提升造成含氧量提高,热效率也因此得到提升。所以增压系统的出力是自然进气的1倍以上不足为奇!

      机械增压最早出现

      装用在汽车上的增压器,起初都是机械增压,在刚发明时被称超级增压器(Supercharge),后来涡轮增压发明之后为了区别两者,起初涡轮增压器被称为Turbo Supercharger,机械增压则被称为 Mechanical Supercharger。久而久之,两者就分别被简化为Turbocharger与Supercharger了!

      机械增压基本原理

机械增压基本原理

      机械增压器压缩机的驱动力来自发动机曲轴。一般都是利用皮带连接曲轴皮带轮,以曲轴运转的扭力带动增压器,达到增压目的。根据构造不同,机械增压曾经出现过许多种类型,包括:叶片式(Vane)、鲁兹(Roots)、温克尔(Wankle) 等型式。不过,现在较为常见的为前两种。

      鲁兹增压器有双叶、三叶转子两种型式,目前以双叶转子较普遍,其构造是在椭圆形的壳体中装两个茧形的转子,转子之间保有极小的间隙而不直接接触。两转子借由螺旋齿轮连动,其中一个转子的转轴与驱动的皮带轮连接,转子转轴的皮带轮上装有电磁离合器,在不需要增压时即放开离合器以停止增压。离合器的开合则由计算机控制以达到省油的目的。

      而叶片式( 亦有称为涡流式) 的本体就是属于叶片式本体的一种。其运作方式主要是利用三个可根据不同离心力而改变转速的行星齿轮组带动进气叶片。透过齿轮组与叶片轴心的相互磨擦,提高轴心转速并进一步提高进气叶片的速度,以获得持续不断的增压反应。换句话说,就是发动机转速愈高,进气叶片的转速也能跟着提高。

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