机械增压与涡轮增压优缺点对比
两种增压方式各有好处也各有缺点,以涡轮增压来说,理论上,是要气缸本体当初设计时,气缸壁够厚、耐得住压力,只要增加涡轮增压器本体的尺寸和数量,增压力道几乎可以无限制增加。最有名的例子,就是当年HONDA车厂提供给麦凯伦一级方程式车队的涡轮增压引擎,排气量不过才1500CC,但马里输出可以高达吓死人的1500匹!
而法拉力车队的舒马赫所拥有的著名bugattieb110超级跑车,排气量3.5升,但这具V12的心脏,由四颗涡轮转子串联。马里输出也可高达560匹。
不过凡事有利就有弊,靠涡轮增压增加动力输出虽然轻而易举,但伴随着增压所产生的高热必须妥善处理,高热会影响两部分,一个是负责直接冷却和润滑的机油,它会因为受到高热而快速氧化。因此涡轮增压引擎必须选用耐高温、抗氧化好的优质机油,而且机油更换周期会相应缩短,才不容易产生氧化物。通常车厂的对应之道是通过加装机油冷却器,来避免油温过高、提早结束机油的使用寿命,这就是为什么设计的精密一些的涡轮增压车,除了机油压力表外还会有一个机油温度表。好让车主随时注意机油的情况。
另外一个受高温影响的是冷却系统,在进气部分。为了增加进气的含氧量,涡轮增压车大多会增加进气冷却器(Inter-Cooler)俗称中冷的方式,来降低压缩空气的温度,冷却水箱、接温器也会适当加大、提高散热效率,所以近年来已经很少听说涡轮增压引擎有散热不良的情况了。
图为大众1.4T双增压发动机
涡轮增压+机械增压
代表车型:大众 Golf GT 1.4TSI
优点:发动机输出功率大、燃油消耗率低,适合全部工况
缺点:结构复杂,成本过高
传统的涡轮增压和机械增压都存在着不如人意的地方。机械增压有助于低转速时的扭力输出,但是高转速时功率输出有限。而废气涡轮增压在高转速时拥有强大的功率输出,但低转速时则力不从心。发动机的设计师们于是设想着把机械增压和涡轮增压结合在一起,来解决两种技术各自的不足,同时解决低速扭矩输出的问题和高速功率输出的问题。这项技术在1985年的蓝奇亚S4赛车被采用,并获得了巨大的成功。但由于双增压系统结构复杂,不易与发动机匹配,对于发动机零部件的制造要求也较高,因此,目前只在个别车型上实现了应用。
2005年,大众开始将这一套技术装配量产的民用车型上。高尔夫(参数配置 图库)1.4 TSI车型,就装配了这套系统被称作“双增压”的系统。这种双增压系统实际上是设计师在机械增压技术基础上发展而来的,它是一套结合了机械增压和涡轮增压的系统,兼顾了低速是的扭力输出和高速时的功率输出。
在低转速时,由机械增压提供大部分的增压压力,这些压力也用来驱动涡轮增压器,因此涡轮增压器的启动更平顺,响应速度更快。在1500rpm时,两个增压器同时提供增压压力,其总增压值达到2.5bar(如果涡轮增压器单独工作,只能产生1.3bar的增压压力)。随着转速的提高,涡轮增压器能使发动机获得更大的功率,与此同时,机械增压器的增压压力逐渐降低。在转速超过3500rpm时,由涡轮增压器提供所有的增压压力,此时机械增压器在电磁离合器的作用下完全与发动机分离,防止消耗发动机功率。
1.4升的高尔夫发动机在双增压器的作用下能产生170匹马力和177IBFT的扭力。相当于一台2.3升自然吸气发动机的功率,但油耗却降低了20%。
不支持Flash
|