机械增压浅析

发布日期：2020-07-21 作者：点击：

发动机

现在，越来越多人在买车时都会选择带“套”的，大家别急，途哥可不是在开黄腔，此“套”非彼“套”，这里说的是涡轮增压。随着涡轮增压日益普及，即使往日不能上内环的1.0小车，也能有堪比以往行政级别轿车的动力。

看题目都知道，途哥这次当然不是讲涡轮增压，虽然涡轮增压优点很多，但也有缺点，即使再怎么小的涡轮，再多的涡管，涡轮迟滞也是不可能全部避免，高低转速的动力落差，显然会让你想念那大排量发动机。那么有没有又能增加动力，又能有线性的动力输出呢，答案就是，机械增压。

讲起机械增压，可能大家都比较陌生，的确，和现在满街跑的涡轮增压比起来，机械增压确实属于“弱势群体”。那什么是机械增压呢？

机械增压，顾名思义，是通过机械的传动，来实现增压。车迷可能也知道，涡轮增压的涡轮之所以能转动，靠的就是废气，通过发动机排出的废气，来推动涡轮高速运转。

机械增压则不同，通过普利盘和皮带带动曲轴，通过发动机自身的动力来带动增压器，实现增压，常见的机械增压分为鲁兹式（Roots）和叶片式（Vane）。

鲁兹式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。通过皮带带动转子齿轮，而转子轴上装有电磁离合器，在不需要增压时能够分离，达到省油的目的。

而叶片式机械增压器则类比为简化的涡轮增压，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m叶片的速度，进而将空气吸入气缸，达到增强动力的目的。

讲了那么多，那么机械增压到底有什么优点呢？由于机械增压的工作原理，在低速时便可以获得增压，整个发动机在运转的过程中都会带动增压器，使得发动机的出力更加的线性，低速就能有犹如大排量自然发动机的浑厚扭矩，几乎都能有增压，不存在迟滞。

而机械增压由于不需要废气驱动，进气的温度大大的减小，可以省略了中央冷却器，使得结构大为简化，工作温度介于70℃ -100℃，比起靠废气驱动的涡轮增压器的400℃ -900℃的高温工作环境要舒服得多。重量也比涡轮增压发动机更加的轻巧。由于整体热负荷的减小，对油液的要求也要比涡轮增压发动机要低，维护也更为方便。

那为什么这么好的增压器，却在量产车中相对少见呢？正所谓成也萧何败萧何，机械增压工作原理赋予它诸多优点，同时又给了它相应的缺点。由于机械增压靠的是发动机自身的动力进行运转，这对于发动机来讲驱动增压器就成为了一个额外的负担。对于大排量发动机来讲，这种功率消耗自然不值一提，可是对于小排量发动机来讲，在低速时动力就成了很大的负担。

虽然高转速时机械增压进气量增大，动力得到增加，可是随着转速的升高，增压器的进气阻力变得很高，增压器和引擎本身工作转速互相干涉，这时对发动机造成相当大的负担，影响转速的提高。因此，机械增压必须在增压值与引擎负荷间取得平衡，以避免高增压带来的负面效应。

这种工作特性大大的减小机械增压的增压，现在量产机械增压器增压值都不超过0.4Bar，和涡轮增压动辄1Bar到2Bar以上的增压值相比简直小巫见大巫，对于小排量发动机的增益极其有限，限制了机械增压在民用车领域上的发挥。

不过，在大排量发动机的领域却大放异彩。由于大排量发动机自身动力输出不俗，机械增压则为其在低扭和马力上做一个辅助增益，同时又不会影响其线性的动力输出，现在像科尔维特的C7 Z06,福特将推出的GT500等美式大排量性能车，过去的奔驰AMG，都倾向采用机械增压。在国内，能接触到的机械增压民用车，平价的有楼兰等SUV，豪华车中也只有奥迪A8L还在使用，都看重了机械增压低扭出色，输出线性的特点，而放弃惯用的涡轮增压。

随着涡轮增压技术的日渐成熟，在双涡管，双涡轮或可变截面涡轮的加持下，也有不错的动力反应。而机械增压在小排量发动机上难以发挥其优点，只有高性能大排量发动机还坚持使用。沃尔沃则利用机械增压和涡轮增压的优点，发展出独特的双增压发动机。