渦輪與機械增壓技術介紹：

       隨著社會生產力和科技的不斷進步，人們對于交通工具要求的不斷提高，如何能讓一臺小排量的發(fā)動機爆發(fā)出大排量的發(fā)動機的動力呢？增壓技術是最為行之有效的方法之一。我們目前在車用發(fā)動機上使用的進氣增壓技術，最早源于飛機高空飛行的需要，我們都知道一般發(fā)動機是利用氣缸活塞下移形成真空，吸入空氣而實現(xiàn)進氣的過程，這就是所謂的自然吸氣發(fā)動機。而自然吸氣方式因“被動”地實現(xiàn)進氣動作，所以在高空中由于空氣稀薄進氣效率不高，大大影響發(fā)動機的功能發(fā)揮。為提高發(fā)動機進氣效率，于是發(fā)明了增壓進氣技術。

       渦輪增壓(turbochanger)與機械增壓(superchanger)是進氣增壓的兩種不同方式,主要的不同在于增壓器的驅動方式。最早的增壓器全部都是機械增壓，在剛發(fā)明時被稱超級增壓器(Supercharger)，后來渦輪增壓發(fā)明之后為了區(qū)別兩者。起初渦輪增壓器被稱為Turbo Supercharger，機械增壓則被稱為Mechanical Supercharger，久而久之，兩者就分別被簡化為Turbocharger與Supercharger了。德國人由于德語的關系把機械增壓叫做Kompressor，這就是為什么奔馳的1.8L機械增壓發(fā)動機叫做200K的原因，而且Kompressor這一德語詞匯還印在了其他的裝有機械增壓器的德國車上。

       渦輪增壓由發(fā)動機的排出的廢氣驅動。渦輪由兩部分組成，一是新鮮空氣增壓端（壓縮泵輪）、另一部分為廢氣驅動端（廢氣渦輪），兩端各有一個葉輪，在同一軸上的兩邊渦輪之間還有一個泄壓觸發(fā)器（Wastegate）設在廢氣渦輪那邊，當壓縮渦輪壓力過大，壓力便會推動觸發(fā)器將廢氣渦輪的閥門打開，降低氣壓，以防止增壓過度。

　　渦輪輪軸的支承為軸套軸套里邊的軸承設計可以分為滾珠軸承和浮動軸承。渦輪增壓器葉輪的旋轉動力來自于廢氣。廢氣帶動渦輪，在渦輪的另一邊，葉片壓縮空氣。渦輪增壓器殼體為鎳、鉻和硅合金材料，軸為鉻和鉬合金材料。更重要的是，渦輪增壓器是在高溫、高速條件下工作的，為保證其正常工作，在渦輪增壓器中通入了機油和冷卻液，以保證有效的潤滑和冷卻，改善工作條件。

　　發(fā)動機排出的具有高溫和一定的壓力的廢氣進入增壓器中，推動軸的葉輪以每分鐘高達數(shù)萬甚至幾十萬轉的高速度旋轉，怠速時，葉輪轉速為12000轉/分，當全負荷時，葉輪轉速可超過135000轉/分，普通的軸承是無法承受如此高速而產生的高溫和磨損的，所以在渦輪增壓系統(tǒng)里邊機油的潤滑和冷卻作用至關重要。柴油發(fā)動機也有不少裝配渦輪增壓系統(tǒng)的，而且柴油發(fā)動機的最大增壓值普遍比汽油發(fā)動機的最大值高。也正是為了渦輪增壓器良好的散熱需要，一般裝有渦輪增壓器的車輛要求熄火前怠速運行片刻。

　　渦輪增壓器的A/R值： 　　A/R值在改裝市場的渦輪增壓器銷售冊上常有標明，用以表達渦輪的特性，A是Area（面積）的意思，指的是葉片渦輪接受廢氣的側入口最窄處的橫截面積，R是Radius（半徑），指的是A（橫截面積）的中心點與渦輪本體中心點的距離，面積與兩中心點距離的比值，就是A/R值。

　　A/R值越小，表示入口相對較小而渦輪葉片的起動慣性低，流速相對高，低轉反應比較好，渦輪遲滯效應不明顯。反之，A/R值越大入口較大，葉片慣性高，低轉反應比較遲鈍，渦輪遲滯較明顯，但在高轉時表現(xiàn)則剛烈得多。簡單而言，較注重高轉功率輸出的渦輪，A/R值可以達到0.7左右，而注重低轉扭力輸出的渦輪，A/R值大約為0.2。保時捷的VTG可變渦輪幾何葉片技術則是通過改變渦輪的A/R值達到不同的渦輪特性。

　　★機械增壓(superchanger)的結構與工作原理：

　　機械增壓器壓縮機的驅動力來自發(fā)動機曲軸，一般都是利用皮帶連接曲軸皮帶輪，間接將曲軸運轉的扭力帶動增壓器，達到增壓目的。依構造不同，機械增壓會經出現(xiàn)過許多種類，包括葉片式(Vane)、羅茲(Roots)、溫克爾(Wankle)等型式，而活塞運動最早也被認為是一種機械增壓，時至今日，則以羅茲增壓器最被廣泛使用，更是改裝的大熱門。羅茲增壓器有雙葉與三葉轉子兩種型式，目前以雙葉轉子較普遍，其構造是在橢圓形的殼體中裝兩個繭形的轉子，轉子之間保有極小的間隙而不直接相連，藉由螺旋齒輪連動，其中一個轉子的轉軸與驅動的皮帶輪連結，轉子轉軸的皮帶輪上裝有電磁離合器，在不需要增壓時即放開離合器以停止增壓,離合器則由計算機控制以達到省油的目的。#p#分頁標題#e#

　　機械增壓的優(yōu)點：除了在低轉速便可獲得增壓外，增壓的動力輸出也與曲軸轉速成一定的比例，即機械增壓發(fā)動機的油門反應隨著轉速的提高，動力輸出隨之增強，因此機械增壓發(fā)動機的操作感覺與自然吸氣極為相似，卻能擁有較大的馬力與扭力。缺點在于始終是損耗了發(fā)動機本身的動力，在高轉時效率沒有turbo高等。

　　所以大眾的GOLF 1.4TSI上就采用了TSI雙增壓技術，一臺發(fā)動機上同時裝備兩種增壓器，吸取兩種增壓方式的優(yōu)點，使得1.4的發(fā)動機能有2.0發(fā)動機的功率。簡單來講就是在發(fā)動機轉速低時使用機械增壓器來增壓，提高油門響應；高轉速時使用渦輪增壓，提高增壓效率，但制造比較復雜，成本較高。

　　最后要說的是，無論那種增壓方式，增壓后的空氣都要送到中冷器（intercooler）去降溫（增壓等于對空氣做功，氣壓增加到1bar的時候溫度會升到80度左右，溫度上升后空氣體積會增加，同體積時進入燃燒室的空氣質量減少，對增壓不利，所以要用中冷器進行冷卻）過高的氣壓會在泄壓閥（Blow-off Wastegate）放掉，所以有時我們可以聽到渦輪增壓車子上有“吱吱”的泄氣聲，增壓后的空氣最終再送入燃燒室。

　　無論那種增壓方式，增壓后的空氣都要送到中冷器（intercooler）去降溫（增壓等于對空氣做功，氣壓增加到1bar的時候溫度會升到80度左右，溫度上升后空氣體積會增加，同體積時進入燃燒室的空氣質量減少，對增壓不利，所以要用中冷器進行冷卻）過高的氣壓會在泄壓閥（Blow-off Wastegate）放掉，所以有時我們可以聽到渦輪增壓車子上有“吱吱”的泄氣聲，增壓后的空氣最終再送入燃燒室。

　　在如今的轎車市場上越來越多的車型以渦輪或者機械增壓技術來提高車輛的性能，隨著排放標準的越來越嚴格，汽車制造商不僅要滿足環(huán)保要求，同時又要滿足客戶的需求，保證足夠的駕駛樂趣。增壓器技術正好能滿足降低排放并提高燃油經濟性，同時又不會以失去駕駛樂趣為代價。