压缩机与涡轮增压器:区别何在?

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涡轮增压与机械增压示意图

小排量引擎的动力解决方案:强制进气系统

当汽车制造商纷纷转向小排量发动机以提升燃油经济性和降低排放时,驾驶者仍期望获得至少同等级的动力表现。要实现这两者平衡,通过涡轮增压器或机械增压器实现的强制进气技术或许正是答案。

核心要诀:定期机油保养

强制进气系统的基础维护

定期更换机油是保持涡轮增压器或机械增压器最佳状态的关键。机械增压器拥有独立润滑系统,而涡轮增压器则与发动机共享机油系统。

强制进气技术原理解密

强制进气的本质是向发动机注入超过自然吸气量的空气。自然吸气发动机在进气行程时,气缸会在节气门前形成持续真空状态。而强制进气系统则通过泵体(多为涡轮增压器或机械增压器)将空气压入进气系统。由于空气具有可压缩性,加压后的进气系统能容纳更多氧气。更多氧气与更多燃油混合,最终转化为更强劲的动力输出。

双重应用场景

强制进气技术主要通过两种方式提升性能:对于追求极致动力的用户,加装强制进气系统可显著提升发动机功率与扭矩,正如Shelby GT野马车型的发动机选项;同时该技术也能让小排量发动机迸发堪比大排量发动机的动力,最终实现燃油经济性与动力输出的完美平衡,可谓鱼与熊掌兼得。

三大强制进气类型详解

机械增压工作原理图解

涡轮增压系统

典型涡轮增压器是通过废气驱动的离心泵。离心泵具有可变排量特性,其气流输出随转速变化而调整。

机械增压系统

  • 容积式增压器:通过发动机曲轴皮带驱动,每转压缩等量空气
  • 罗茨式增压器:采用多叶啮合转子压缩进气,常被称为”鼓风机”
  • 李式双螺杆增压器:原理类似但制造成本更高

电动增压系统

ProCharger实质是皮带驱动的离心泵品牌。随着电机技术在汽车领域的广泛应用,特别是混合动力车的普及,电动驱动方式应运而生。F1赛车就采用电机驱动涡轮增压器低速运转,高速时切换为废气驱动的创新方案。

如何选择最佳方案?

根据驱动方式和工作原理的不同,各类强制进气系统各有优劣。对于性能升级需求,选择取决于发动机布局、排放标准适配性及预算考量:

  • 涡轮增压器:低速区间存在涡轮迟滞现象,但巡航与怠速工况燃油经济性更佳。需要发动机舱预留额外安装空间
  • 机械增压器:全转速区间即时响应,动力输出线性易控。但会持续消耗发动机功率,影响巡航油耗。部分型号需要发动机顶部安装空间
  • 改装成本:售后市场涡轮增压系统通常成本更高,建议由专业技师进行维护诊断。需注意动力提升会加剧传动系统损耗

双增压系统:性能巅峰之选

若追求极致动力或想要兼顾两种强制进气优势,双增压系统是不二之选。这项技术不仅应用于超级跑车,日产Micra/March Super Turbo与大众/奥迪的1.4 TSI发动机都成功搭载了该技术。随着电动涡轮技术下放,未来我们将在更多量产车型中见到双增压系统的身影。

强制进气系统保养指南

大众双增压发动机结构示意图

无论您的车辆配备何种强制进气系统,定期保养都是维持性能、油耗与可靠性的关键。鉴于机械增压器转速可达72,000 RPM,涡轮增压器更可达300,000 RPM(普通街车发动机最高约7,000 RPM),持续润滑至关重要,同时进气压缩产生的高温也需要特别关注。

发动机机油更换实拍

机油保养规范

  • 严格遵守机油更换周期
  • 机械增压器独立润滑系统建议每年更换
  • 涡轮增压器与发动机共享机油,需更频繁更换发动机机油
  • 原厂或改装系统都需专业维护支持

2015款大众高尔夫1.4 TSi双增压发动机

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