解讀汽車(chē)增壓系統(tǒng)（上） 概述及種類(lèi)

布加迪Chiron 參考價(jià)：未上市

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對(duì)于廣大汽車(chē)愛(ài)好者來(lái)說(shuō)，增壓無(wú)疑是最刺激的。小排量發(fā)動(dòng)機(jī)增壓后，動(dòng)力會(huì)大大提升。增壓如何提升發(fā)動(dòng)機(jī)？增壓和渦輪增壓有什么異同？

我們之前介紹過(guò)壓縮比的意義。為了使發(fā)動(dòng)機(jī)努力工作，它必須被充分壓縮。為了充分壓縮，還需要充分吸入空氣。以2.0升四缸發(fā)動(dòng)機(jī)為例。曲軸每轉(zhuǎn)一圈，兩個(gè)氣缸就會(huì)吸入空氣，也就是1升。每分鐘3000轉(zhuǎn)，需要進(jìn)氣3立方米，每秒50升，相當(dāng)于2.7桶純凈水。這只是2.0發(fā)動(dòng)機(jī)在3000 rpm時(shí)的理論進(jìn)氣量。排量越大，速度越高，流量就會(huì)越大。然而，這些氣流必須通過(guò)直徑只有杯口那么大的進(jìn)氣管，并受到平均節(jié)流閥的限制。在進(jìn)入氣缸之前，它們必須經(jīng)過(guò)進(jìn)氣門(mén)，所以沒(méi)有那么多空空氣真正進(jìn)入氣缸。

圖中，布加迪威龍的8.0T發(fā)動(dòng)機(jī)在6000轉(zhuǎn)時(shí)，進(jìn)氣量為每分鐘24m3。

比如自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)，節(jié)氣門(mén)只是稍微打開(kāi)一個(gè)角度，進(jìn)氣壓力在0.5bar左右。進(jìn)氣壓力的值是節(jié)氣門(mén)和進(jìn)氣歧管之間的位置測(cè)量值)，即使在快速加速的情況下，節(jié)氣門(mén)打開(kāi)到很大的位置向氣缸供氣，但只有0.8bar左右，平穩(wěn)行駛時(shí)，進(jìn)氣壓力回到怠速水平，而在高速區(qū)域，進(jìn)氣壓力會(huì)更低。這意味著自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)總是在低于大氣壓的“負(fù)壓”狀態(tài)下工作，沒(méi)有充足的空氣體輸入自然不會(huì)有更好的動(dòng)力輸出。因此，在不改變進(jìn)氣條件和保證合理工況的情況下，增加功率的一般方法是增加壓縮比或排量。

但是壓縮比不能無(wú)限增加，排量也和錢(qián)有關(guān)。因此，一種相對(duì)簡(jiǎn)單高效的方式——增壓技術(shù)被廣泛應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)中。就像我剛才說(shuō)的，自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣不順暢。然后，用增壓器把“空氣體“打”進(jìn)氣缸，結(jié)果自然是很滿意的。

增壓對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的影響

進(jìn)氣壓力上升后，輸入氣缸的空氣體自然增加，與空氣體混合的燃油自然增加。因此，與自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)相比，如果增加增壓器，動(dòng)力輸出可以提高到非增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的1.5倍，扭矩也相應(yīng)增加，輸出更早，可以形成“高原式”“扭矩平臺(tái)”，比增加排量實(shí)惠得多。而且由于發(fā)動(dòng)機(jī)的重量沒(méi)有增加太多，機(jī)動(dòng)性也得到了保證。

大眾的1.2T小排量增壓發(fā)動(dòng)機(jī)

而且小排量增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)耗損失更小，最大扭矩輸出也比同等功率的大排量非增壓發(fā)動(dòng)機(jī)更早，所以油耗會(huì)有一定的優(yōu)勢(shì)。

但由于進(jìn)氣量的增加，在壓縮沖程末期，增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的缸內(nèi)壓力遠(yuǎn)高于非增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，相當(dāng)于“壓縮比”的增加，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的工況影響很大。因此，在安裝增壓器后，應(yīng)把同平臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比調(diào)整得更低，以保證增壓后缸內(nèi)壓力不會(huì)過(guò)高而發(fā)生“爆燃”。

在改裝領(lǐng)域，自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)在配備增壓器時(shí)，應(yīng)該加大燃燒室容積，降低壓縮比最直接的方法就是更換較厚的氣缸墊片。

增壓的類(lèi)型和概述

我們經(jīng)常在論壇和淘寶上看到幾百塊錢(qián)的所謂“汽車(chē)增壓器”，虛擬車(chē)主安裝了增壓器并聲稱(chēng)如何提高功率...其實(shí)這個(gè)“增壓器”是無(wú)效的、虛假的，應(yīng)該被“315”打掉。即使起作用，也是因?yàn)檫M(jìn)氣空過(guò)濾器簡(jiǎn)化，使阻力變小。

渦輪增壓渦輪增壓是目前最常見(jiàn)的增壓方式。其原理是利用發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣的動(dòng)能和內(nèi)能推動(dòng)一個(gè)渦輪，在與渦輪相連的另一個(gè)渦輪中壓縮空氣體，吹入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸。

機(jī)械增壓機(jī)械增壓是另一種常見(jiàn)的形式，它仍然使用氣泵將空氣壓泵入氣缸。與渦輪增壓不同，增壓氣泵不是由汽車(chē)尾氣驅(qū)動(dòng)，而是直接利用發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)，輸出空氣體。

氣波增壓氣波增壓是發(fā)動(dòng)機(jī)做功后廢氣的動(dòng)力。通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)子和定子的一系列調(diào)節(jié)箱，進(jìn)氣被直接壓縮并輸入氣缸。但是這種增壓形式噪音很大，增壓部件很大，所以通常只用于大型柴油機(jī)。所以民用車(chē)并不常見(jiàn)。

諧波增壓不同于氣體波增壓。諧波增壓與排氣無(wú)關(guān)。只有通過(guò)進(jìn)氣管道的優(yōu)化設(shè)計(jì)，將動(dòng)態(tài)進(jìn)氣流量調(diào)整為具有脈沖效應(yīng)，并分別沖進(jìn)每個(gè)氣缸。例如，豐田ACIS就采用了這種技術(shù)。此外，奔馳寶馬等可變進(jìn)氣歧管長(zhǎng)度技術(shù)也能產(chǎn)生類(lèi)似諧波增壓的效果。

諧波增壓是虛張聲勢(shì)，實(shí)際上是通過(guò)提高進(jìn)氣歧管內(nèi)氣流的慣性和回彈來(lái)形成進(jìn)氣壓力。

由于氣波增壓不常見(jiàn)，諧波增壓的結(jié)構(gòu)形式和實(shí)際效果也不吸引人，下一篇文章將重點(diǎn)介紹渦輪增壓和機(jī)械增壓的一些知識(shí)。《