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涡轮增压见得多,但机械增压你还真不一定了解。 机械增压说白了,就是靠发动机自身的

涡轮增压见得多,但机械增压你还真不一定了解。
机械增压说白了,就是靠发动机自身的动力,带动一台专用“鼓风机”,强行往发动机气缸里灌入大量空气。空气进得越足,汽油燃烧就越充分、爆发力更强,发动机的动力劲儿自然也就更猛。
但机械增压并不是只有一种样式,市面上主流分为三种:鲁式增压、双螺杆增压和离心式增压。
先说鲁式机械增压(图1)。
它的内部结构就是两个“8”字形的粗大转子,在壳体里同步对转,就像两台并排运转的大号绞盘,也如同两组紧密咬合的齿轮,硬生生把空气推送、挤压进发动机内部,进气推力足,油门一踩动力立马就来。
但是鲁式增压只是单纯搬运空气,不会在机器内部压缩空气。正因为结构简单、无内部压缩流程,它的动力响应极其灵敏,全程和发动机转速同步,低转速就能拉满增压压力。这也是早期的福特野马谢尔比 GT500、雪佛兰科尔维特 ZR1 这类经典美系肌肉车,喜欢搭载鲁式增压的原因之一。
不过它的短板很明显。它的容积效率(实际进气量和理论进气量的比值)只有40%-50%,好比一个水桶看着容量大,实际装不了多少水。车子拉高转速需要大量进气时,它的进气量跟不上,增压效果会大幅打折。同时它工作时,会消耗发动机约20%的动力,再加上自身体积偏大,不仅占用机舱空间,还会间接拉高车辆油耗。这种增压方式目前基本已经快淘汰了。
第二种是双螺杆机械增压,可以看作鲁式增压的全面升级款。
它外观和鲁式增压看着相近,但内部结构做了升级,是两组螺纹造型的转子精密咬合运转。它和鲁式最大的区别,就是能在机器内部直接压缩空气,相当于在搬运空气的同时,自带“压缩打包”功能,进气效率大幅提升。
它的容积效率能达到65%-75%,高转速下的进气量就更充沛,后段加速力度比鲁式增压强不少。像是会“猫叫”的道奇地狱猫、猛犸象这类大马力性能车,原厂搭载的就是双螺杆增压。
它唯一的缺点就是转子螺纹加工精度要求极高,生产工艺复杂,制造成本居高不下,门槛比普通鲁式增压高出很多。
最后一种就是离心式增压,算是改装圈的热门选择。
它的结构和前两种完全不同,外形酷似涡轮,内部依靠高速旋转的叶片压缩空气,可以把它理解成一台靠皮带驱动、随发动机同步工作的涡轮增压,工作原理简单直接。
它的优点就是发动机转速越高,叶片旋转越快,增压效果就越强劲。而且它动力损耗极低,仅消耗发动机5%左右的动力,相比另外两种增压方式更省油。同时它体型小巧轻便,如同迷你高效鼓风机,适配性极强,不仅能用在小排量汽车上,就连川崎H2这类高性能摩托车,搭载的也是离心式增压,也是目前改装市场最受欢迎的机械增压类型。
当然它也有短板,和涡轮增压通病一致,低速存在动力延迟。发动机低转速区间,叶片转速不够,几乎没有增压效果,低速爆发力偏弱,优势主要集中在中高转速区间。
总的来说双螺杆和离心式是各有千秋吧,要是你会怎么选?汽车人共创计划
文 张国成