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[改裝知識] 究竟什么是機械增壓?

出處:pcauto
責任編輯:firefly

[03-8-16 11:51] 作者:佚名


由于各類引擎的皮帶盤尺寸差異不大,同時受限于引擎安裝空間,因此機械增壓器的工作轉(zhuǎn)速遠低于30,000rpm,與渦輪增壓器經(jīng)常處于100,000rpm以上超高轉(zhuǎn)域的情形相去甚遠,同時機械增壓器轉(zhuǎn)速是完全連動于引擎轉(zhuǎn)速,兩者呈現(xiàn)平起平坐的現(xiàn)象,形成一組穩(wěn)定之等差數(shù)線,而且增壓器與引擎之間會互相影響,當一方運轉(zhuǎn)受阻的時候,必定會藉由皮帶傳輸而影響另一方的運作,這就是機械增壓器的特性。

由于制造成本的限制,市售車輛的引擎最高轉(zhuǎn)速多半維持在7500rpm以下,理想的機械增壓器應(yīng)該在1000rpm-7500rpm的引擎工作區(qū)域之內(nèi),產(chǎn)生一足夠且穩(wěn)定之增壓值,讓引擎輸出提升20-40%,因此機械增壓器必須在低轉(zhuǎn)速就產(chǎn)生增壓效應(yīng),通常引擎一脫離怠速區(qū)域,在1000rpm-1300rpm即能帶動機械增壓器產(chǎn)生增壓效果,并延續(xù)至引擎最高轉(zhuǎn)速,因此整體增壓曲線是呈現(xiàn)一緩步上升之平滑曲線,經(jīng)由供油程序與泄壓閥的調(diào)整,即可達成“高原型”引擎輸出功率曲線的目標。

不過看似完美無缺的機械增壓系統(tǒng),卻有一個小問題存在,由于機械增壓器的動力來源完全依靠引擎帶動,而引擎的負擔越輕,轉(zhuǎn)速提升就越快,這就是為什么比賽用房車都事先拆除冷氣壓縮機的原因,若是方程式(formula)賽車,甚至連激活馬達、機油幫浦都改成外部連接,以減少對引擎造成的負擔,因此增壓器本身的運轉(zhuǎn)阻力必須越小越好,才不會拖累引擎的工作效率。

然而增壓器產(chǎn)生的能量(增壓值)與阻力成正比關(guān)系,如果一味追求增壓值,雖然引擎輸出的能量大增,但是相對的增壓器內(nèi)部葉片受風阻力也會升高,當阻力達到某一界限時,增壓器本身的阻力會讓引擎承受極大的負擔,嚴重影響引擎轉(zhuǎn)速的提升,因此設(shè)計師必須在增壓值與引擎負擔之間取得妥協(xié),以避免高增壓系統(tǒng)帶來的負面效應(yīng)。

目前歐洲生產(chǎn)的機械增壓系統(tǒng)多半采取0.3-0.5kg/c㎡的低增壓,著重在于低轉(zhuǎn)速扭力輸出與中高轉(zhuǎn)速“高原型”馬力輸出,而臺灣“特嘉”研發(fā)的新式低阻抗增壓器可以產(chǎn)生0.6-0.9kg/c㎡的中度增壓值,動力提升的幅度更為顯著,雖然機械增壓系統(tǒng)在現(xiàn)階段仍然無法突破1.0kg/c㎡的高增壓范圍,而渦輪增壓早已突破2.0kg/c㎡的超增壓境界,單就效率而言,渦輪增壓系統(tǒng)可以用“倍數(shù)”來提升引擎輸出,但是兩者在結(jié)構(gòu)上無法相提并論。

高增壓渦輪增壓系統(tǒng)必須讓引擎承受由負壓轉(zhuǎn)變?yōu)檎龎旱膭×易兓c高壓,因此引擎內(nèi)部機件的材質(zhì)與加工精密度要求很高,對于冷卻、潤滑系統(tǒng)的要求也遠較一般引擎來得高,保養(yǎng)間隔短、手續(xù)繁雜、工作壽命短..等等都是高增壓值渦輪引擎的缺點。

在引擎機件維持原有形式,不用額外制造高單價精密機件的情形下,機械增壓系統(tǒng)可以讓引擎動力輸出增進20-40%,又不至于造成維修體系的負擔,因此各大車廠在近年都有開發(fā)機械增壓引擎的計劃,例如:BENZ、Jaugar、Aston Martin..等等歐洲高級車廠都采用機械增壓系統(tǒng)來延長現(xiàn)有引擎的生產(chǎn)壽命,并達成環(huán)保、省油、高效率的目標,以大幅節(jié)省新引擎的開發(fā)費用。

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