解讀汽車增壓系統(tǒng)（上） 概述及種類

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對于廣大汽車愛好者來說，增壓無疑是最刺激的。小排量發(fā)動機(jī)增壓后，動力會大大提升。增壓如何提升發(fā)動機(jī)？增壓和渦輪增壓有什么異同？

我們之前介紹過壓縮比的意義。為了使發(fā)動機(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)動機(jī)為例。曲軸每轉(zhuǎn)一圈，兩個氣缸就會吸入空氣，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)動機(jī)在3000 rpm時的理論進(jìn)氣量。排量越大，速度越高，流量就會越大。然而，這些氣流必須通過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)過進(jìn)氣門，所以沒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)動機(jī)在6000轉(zhuǎn)時，進(jìn)氣量為每分鐘24m3。

比如自然吸氣發(fā)動機(jī)怠速時，節(jié)氣門只是稍微打開一個角度，進(jìn)氣壓力在0.5bar左右。進(jìn)氣壓力的值是節(jié)氣門和進(jìn)氣歧管之間的位置測量值)，即使在快速加速的情況下，節(jié)氣門打開到很大的位置向氣缸供氣，但只有0.8bar左右，平穩(wěn)行駛時，進(jìn)氣壓力回到怠速水平，而在高速區(qū)域，進(jìn)氣壓力會更低。這意味著自然吸氣發(fā)動機(jī)總是在低于大氣壓的“負(fù)壓”狀態(tài)下工作，沒有充足的空氣體輸入自然不會有更好的動力輸出。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。

但是壓縮比不能無限增加，排量也和錢有關(guān)。因此，一種相對簡單高效的方式——增壓技術(shù)被廣泛應(yīng)用于發(fā)動機(jī)中。就像我剛才說的，自然吸氣發(fā)動機(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。

增壓對發(fā)動機(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)動機(jī)相比，如果增加增壓器，動力輸出可以提高到非增壓發(fā)動機(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”，比增加排量實(shí)惠得多。而且由于發(fā)動機(jī)的重量沒有增加太多，機(jī)動性也得到了保證。

大眾的1.2T小排量增壓發(fā)動機(jī)

而且小排量增壓發(fā)動機(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)動機(jī)更早，所以油耗會有一定的優(yōu)勢。

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

在改裝領(lǐng)域，自然吸氣發(fā)動機(jī)在配備增壓器時，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。

增壓的類型和概述

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

渦輪增壓渦輪增壓是目前最常見的增壓方式。其原理是利用發(fā)動機(jī)廢氣的動能和內(nèi)能推動一個渦輪，在與渦輪相連的另一個渦輪中壓縮空氣體，吹入發(fā)動機(jī)氣缸。

機(jī)械增壓機(jī)械增壓是另一種常見的形式，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尾氣驅(qū)動，而是直接利用發(fā)動機(jī)的動力驅(qū)動壓縮機(jī)，輸出空氣體。

氣波增壓氣波增壓是發(fā)動機(jī)做功后廢氣的動力。通過發(fā)動機(jī)驅(qū)動的轉(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)。所以民用車并不常見。

諧波增壓不同于氣體波增壓。諧波增壓與排氣無關(guān)。只有通過進(jìn)氣管道的優(yōu)化設(shè)計，將動態(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)氣歧管長度技術(shù)也能產(chǎn)生類似諧波增壓的效果。

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

由于氣波增壓不常見，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?！?/p>