目前市面上大多数车型都有奔驰、宝马、奥迪、本田等涡轮增压发动机。大众、福特、别克、雪佛兰等品牌、产品以涡轮增压发动机为基础,大部分自主品牌型号均配备涡轮增压发动机。自然吸气模型还在,但很少!
我不知道车友们还能记住另一种增压方法,那就是更适合安装在大排量机器上的机械增压。(威廉莎士比亚、哈姆雷特、汽车名言)机械增压向来以流畅、反应快、无延时著称,但现在似乎已经没有适合机械增压发动机的空间了。或者说,现在配备机械增压引擎的车型越来越少。过去的机械增压车型不常见,但现在很少见。那么为什么机械增压逐渐被涡轮增压取代呢?
机械增压的优势不小,但也有很多缺点,包括潜力不足、燃料经济性、生产制造成本比较高等。总之,内燃机的位移越低,机械增压系统所依赖的空间也越来越小。对2.0L进行机械增压后,马力达到了200匹,隔壁涡轮增压随意赋予了250匹以上的动力。当然可以双重增压,低负载可以机械增压,高负载可以涡轮增压,但这样做不是有点多余吗?
为什么说机械增压潜力不足?
简单说一下,这种机械增压系统需要从发动机获得力,所以曲轴会带动机械增压机,机械增压机工作后,会消耗部分曲轴扭矩。(威廉莎士比亚,曲柄,曲柄,曲柄,曲柄)这就像我们夏天可以扇扇子,轻轻扇扇子,得到一点凉爽,甩胳膊,身体反而会出汗更多。因为我们工作的时候热量也会产生很多。(威廉莎士比亚,《哈姆雷特》)机械增压也是如此。低负荷时曲轴的多余力为增压加入更大质量的空气,燃烧更多的油,轻松提高动力!
如果大幅提高开放压力(假设与规格相似的涡轮增压系统达到了相同的水平),发动机必须分担更多的力量,以获得更大的压力。只是这样的话,机器增压系统消耗的功率太大,通过增压挤出的马力会被机器增压系统消耗掉。涡轮增压器是不同的。最终依靠废气。也就是说,发动机排出的废气也是排放,涡轮增压可以理解为:有高温(能量)的废气首先推动废气末端涡轮,从废气中回收热量!
增压系统是布雷顿循环(涡轮增压器非常接近燃气涡轮),高温气体通过涡轮,发生急剧膨胀(上图3-4过程),随着温度的降低和巨大推力的形成,涡轮增压器系统是这样工作的。喷气式飞机也可以这样飞。抽象地说,喷气发动机类似于超大型涡轮增压器,但因此涡轮增压系统不消耗发动机本身的力量,完全依赖于燃烧废气的热量。所以目前来看,全世界的机械增压器开启压力最多只有1.6Bar,但是涡轮增压很容易突破3.0Bar,还有更大的!
不适合小型位移引擎
机械增压器更适合于大排量发动机,特别是V6、V8、V10等。由于V型发动机有V型角,巨大的机械增压机正好卡在V型角上,适合放置。小排量L型发动机不是不能安装机械增压机,只是对空间的要求很大(下图为L4发动机布局机械增压系统),部分小排量机械也采用了沃尔沃、大众等双重增压方式,但取舍后现在
大部分是涡轮增压!小排量机器用机械增压的意义不大,提高的潜力终究有限;拿一款2.0L的机器为例,上机械增压、马力达到个接近200匹?这样有什么意义呢?只不过平均2万转速的机械增压器也仅能如此;而配备涡轮增压器、马力随随便便都能达到240匹左右(那些低压环保机不提也罢);一些性能机压力达到20Psi、约为1.36bar,马力就能达到280匹左右(如通用LTG),3、400匹的2.0T也不是没有;但2.0L机械增压机器(非装增压)突破220匹马力都难!
机械增压器成本较高
相对而言机械增压器的成本要高一些,因为机械增压的附件实在是太多了、如上图所示所需要的零部件远比涡轮增压器更多,拥有完全独立的隔音体系、散热系统;况且最近这十多年来、配备机械增压器的车型越来越少,机械增压器逐渐小众化、成本反而会越来越高,这就与那类拧紧工具是完全一样的道理,阿特拉斯电枪为啥贵?原因就在于制造高精度拧紧工具的企业少、这个圈子还太小!
所以成本反而会更高,当然形成小众与潜力小、涡轮增压技术的成熟有关;过去大排量豪车用机械增压,追求的是平顺、以及更可靠的品质;但如今随着涡轮增压技术的不断成熟,大排量车也开始采用涡轮增压、比如最喜欢机械增压的奥迪,也给EA839发动机配备了涡轮增压器;所以机械增压的逐渐凋零更多是因为自身潜力的不足,在涡轮增压技术不成熟时、或许还能替代,但随着涡轮增压技术的完善,机械增压器的优势逐渐变得不明显,而潜力不足的劣势却被不断的放大!
毕竟情怀不能当饭吃,机械增压的逐渐凋零与成本高的关系不大,因为把思维放到整个汽车领域,大货、超跑(法拉利、布加迪威龙等等等等)、劳斯莱斯、宾利、95%以上的经济车型皆配备涡轮增压发动机,所以省成本并不是机械增压凋零的原因;比如劳斯莱斯用宝马的6.6T涡轮增压发动机,总不能说它是为了省成本所以用涡轮增压对吧?所以现如今的机械增压对比涡轮增压,几乎没有任何的优势,平顺方面无可匹敌、关键是各位的车子排量足够大么?
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